CN114285467B - 一种多通道发射芯片波长匹配的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种多通道发射芯片波长匹配的方法，包括：根据芯片来料时的出厂数据先进行波长预匹配；将匹配好的芯片制造成待耦合光纤连接器的半成品器件；待耦合光纤连接器的器件装夹到耦合焊接机上，控温加电设备预设加电电流和控温温度，打开控温加电设备，使用耦合焊接机耦合光纤连接器，找光纤连接器与器件出光口的相对位置来找到合适的功率值；计算此时的波长偏离中心的数值；计算需要调整到的温度，将需要调整到的温度更改为自动计算的温度，电流不变重新耦合找到各通道都合格的功率值；耦合激光焊设备进行光纤连接器与器件间的激光焊接；能够解决光模块内部多个波段芯片的波长存在误差的技术问题，提高产品质量并节约成本，增加效益。
Description
技术领域
本发明涉及光通信器件技术领域，特别涉及一种多通道发射芯片波长匹配的方法。
背景技术
随着光通信行业的发展以及应用领域的多样化，光发射器件的应用速率逐渐提高，对传输速率要求日渐提高；
其中100Gps传输速率的光模块已经广泛应用于市场，该传输速率的器件内部由4个 25G LANWDM波段芯片集成到一个器件中，四个芯片中心波长依次为1295.56nm,1300.05nm,1304.58nm,1309.14nm，波长范围为中心波长±1.03nm。
芯片波长随波长变化为0.1nm/℃左右，波长与温度成正比，假设某器件中四种芯片的波长如果同时存在波长在上限和在下限两极端，对使用温度的控制会及其严格，稍稍变化 0.5℃，就会有一路芯片波长超出标准范围，容易产生不良造成成本的浪费；
由于制造商与客户以及应用场景间加电方式可能会存在差异，同样加电和控温条件下测出波长可能会存在误差，也是为了给器件留出更大的使用温度可调余量，本发明可解决此问题，可以提高产品质量并节约成本，增加效益。
发明内容
为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种多通道发射芯片波长匹配的方法，能够解决光模块内部多个波段芯片的波长存在误差的技术问题，提高产品质量并节约成本，增加效益。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种多通道发射芯片波长匹配的方法，包括如下步骤：
步骤101：根据芯片来料时的出厂数据先进行波长预匹配；
步骤102：将匹配好的每个通道的芯片经过贴装等工艺制造成待耦合光纤连接器的半成品器件；
步骤103：将光纤连接器连接好光纤，将待耦合光纤连接器的器件装夹到耦合焊接机上，控温加电设备为断电状态，将器件的软电路与该设备连接，将器件的SN写入PC软件中；
步骤104：控温加电设备与PC连接，在PC上的软件中选择预设加电电流和控温温度，与芯片出厂测试时候测试条件保持一致，用PC控制控温加电设备，打开控温加电设备；
步骤105：使用耦合焊接机耦合光纤连接器，将器件每个通道的功率都耦合到合格功率范围内，即找光纤连接器与器件出光口的相对位置，来找到合适的功率值；
步骤106：光纤连接器通过光分路器连接波长测试设备，有设定比例的光进入波长测试设备，波长测试设备与PC连接，PC通过I/O指令读取此时波长测试设备测试到的各通道波长；
步骤107：PC计算此时的波长偏离中心的数值，该数值取到小数点后1位小数，小数点后两位采取四舍五入；
步骤108：合格范围设定为中心波长±Anm，若合格直接跳转到111步骤，若不合格到步骤109；
步骤109：PC自动计算需要调整到的温度，具体计算方法为：计算各通道偏离中心波长的数值，取最大值与最小值，若最大值大于+Anm，需要将温度调整为预设温度减去最大值绝对值与最小值的绝对值的差，即T调后＝T预设-(|max|-|min|)/2，若最小值小于-Anm，需要将温度调整为预设温度加上最大值绝对值与最小值的绝对值的差，即T调后＝T预设+ (|max|-|min|)/2；T调后为调整后温度，T预设为预设温度，max为偏离中心波长的数值的最大值，min为偏离中心波长的数值的最小值；
步骤110：此时PC将需要调整到的温度更改为自动计算的温度，电流不变重新耦合找到各通道都合格的功率值；
步骤111：检查波长和功率是否都符合设定范围，都符合范围才可进行下一步，不符合返回步骤105；
步骤112：耦合激光焊设备进行光纤连接器与器件间的激光焊接，焊接功率可在PC屏幕上显示；
步骤113：焊接完成后，PC采集控温加电设备加电温度、加电电流，各通道波长，各通道功率，采集完成后通过局域网上传到服务器上，实现局域网内用户可查。
进一步地，所述的合格范围设定为中心波长±0.6～0.8nm。
进一步地，所述的步骤101的根据芯片来料时的出厂数据先进行波长预匹配具体包括如下步骤：
步骤201：将光模块中的多个通道的光发射芯片按出厂数据波长进行从小到大的排序；
步骤202：计算每个通道波长偏离中心波长的值；
步骤203：取所有通道中波长偏离中心波长的值中的最大值和最小值，计算极差；
步骤204：偏离中心波长的值的极差小于设定值的光发射芯片为匹配合格，可以进行投产；
步骤205：偏离中心波长的值的极差大于等于设定值的光发射芯片为匹配不合格，放入大批进行重新匹配。
进一步地，所述的偏离中心波长的值的极差设定值取1.1-1.3。
用于实现所述的一种多通道发射芯片波长匹配的方法的系统，包括待耦合器件、光纤连接器、控温加电设备、光分光器、波长测试设备、LANWDM分光器、耦合激光焊设备、 PC机；将匹配好的每个通道的激光器芯片制造成待耦合光纤连接器的半成品器件即待耦合器件，控温加电设备与待耦合器件的软电路连接，使用耦合焊接机耦合光纤连接器，光纤连接器通过光分路器连接波长测试设备和LANWDM分光器，LANWDM分光器出口连接耦合激光焊设备，设定比例的光进入波长测试设备，剩余比例的光经由LANWDM分光器进入耦合激光焊设备中，控温加电设备、波长测试设备、耦合激光焊设备均与PC机连接。
进一步地，还包括服务器，PC机还与服务器连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种多通道发射芯片波长匹配的方法，能够解决光模块内部多个波段芯片的波长存在误差的技术问题，提高产品质量并节约成本，增加效益。
附图说明
图1是本发明的一种多通道发射芯片波长匹配的方法的流程图；
图2是本发明的根据芯片来料时的出厂数据先进行波长预匹配的流程图；
图3是本发明的系统结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种多通道发射芯片波长匹配的方法，包括如下步骤：
步骤101：根据芯片来料时的出厂数据先进行波长预匹配；
步骤102：将匹配好的每个通道的芯片经过贴装等工艺制造成待耦合光纤连接器的半成品器件；
步骤103：将光纤连接器连接好光纤，待耦合光纤连接器的器件装夹到耦合焊接机上，控温加电设备为断电状态，将器件的软电路与该设备连接，将器件的SN写入PC的光线连接器耦合软件中；
步骤104：控温加电设备与PC连接，在PC上软件中选择预设加电电流和控温温度，与芯片出厂测试时候测试条件保持一致，用PC控制控温加电设备，打开控温加电设备；
步骤105：使用耦合焊接机耦合光纤连接器，将器件每个通道的功率都耦合到合格功率范围内，即找光纤连接器与器件出光口的相对位置，来找到合适的功率值；
步骤106：光纤连接器通过光分路器连接波长测试设备，有设定比例的光进入波长测试设备，波长测试设备与PC连接，PC通过I/O指令读取此时波长测试设备测试到的各通道波长；
所述的光分路器为90/10分光器，则所述的设定比例的光为10％的光，10％的光进入波长测试设备，另90％的光经由LANWDM分光器进入耦合激光焊接机中。
步骤107：PC计算此时的波长偏离中心的数值，该数值取到小数点后1位小数，小数点后两位采取四舍五入；
步骤108：合格范围设定为中心波长±0.7nm，若合格直接跳转到111步骤，若不合格到步骤109；
步骤109：PC自动计算需要调整到的温度，具体计算方法为：计算各通道偏离中心波长的数值，取最大值与最小值，若最大值大于+0.7nm，需要将温度调整为预设温度减去最大值绝对值与最小值的绝对值的差，即T调后＝T预设-(|max|-|min|)/2，若最小值小于-0.7nm，需要将温度调整为预设温度加上最大值绝对值与最小值的绝对值的差，即T调后＝T预设+ (|max|-|min|)/2；T调后为调整后温度，T预设为预设温度，max为偏离中心波长的数值的最大值，min为偏离中心波长的数值的最小值；
步骤110：此时PC将需要调整到的温度更改为自动计算的温度，电流不变重新耦合找到各通道都合格的功率值；
步骤111：检查波长和功率是否都符合设定范围，都符合范围才可进行下一步，不符合返回步骤105；
步骤112：耦合激光焊设备进行光纤连接器与器件间的激光焊接，焊接功率可在PC屏幕上显示；
步骤113：焊接完成后，PC采集控温加电设备加电温度、加电电流，各通道波长，各通道功率，采集完成后通过局域网上传到服务器上，实现局域网内用户可查。
如图2所示，所述的步骤101的根据芯片来料时的出厂数据先进行波长预匹配具体包括如下步骤：
步骤201：将光模块中的多个通道的光发射芯片(下表实施例包括CH1、CH2、CH3、CH4)按出厂数据波长进行从小到大的排序；
步骤202：计算每个通道波长偏离中心波长的值；
步骤203：取所有通道中波长偏离中心波长的值中的最大值和最小值，计算极差；
步骤204：偏离中心波长的值的极差小于1.2的光发射芯片为匹配合格，可以进行投产；
步骤205：偏离中心波长的值的极差大于等于1.2的光发射芯片为匹配不合格，放入大批进行重新匹配。
下表为CH1、CH2、CH3、CH4四种芯片的出厂波长和中心波长以及偏离中心波长的极差的值：
上表共有20组匹配，偏离极差均在合格范围内，可以进行匹配生产，如果偏离极差均在不合格范围内，则需要放入大批进行重新匹配。
如图3所示，是为本发明的方法设计的系统结构，包括待耦合器件、光纤连接器、控温加电设备、90/10分光器、波长测试设备、LANWDM分光器、耦合激光焊设备、PC机和服务器；将匹配好的每个通道的激光器芯片制造成待耦合光纤连接器的半成品器件即待耦合器件，控温加电设备与待耦合器件的软电路连接，使用耦合焊接机耦合光纤连接器，光纤连接器通过90/10光分路器连接波长测试设备和LANWDM分光器，LANWDM分光器出口连接耦合激光焊设备，10％的光进入波长测试设备，另90％的光经由LANWDM分光器进入耦合激光焊设备中，控温加电设备、波长测试设备、耦合激光焊设备均与PC机连接。PC机还与服务器连接。本系统用于实现本发明的多通道发射芯片波长匹配的方法。
本发明提供一种多通道发射芯片波长匹配的方法，能够解决光模块内部多个波段芯片的波长存在误差的技术问题，提高产品质量并节约成本，增加效益。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (4)
1.一种多通道发射芯片波长匹配的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤101：根据芯片来料时的出厂数据先进行波长预匹配；
步骤102：将匹配好的每个通道的芯片经过贴装工艺制造成待耦合光纤连接器的半成品器件；
步骤103：将光纤连接器连接好光纤，将待耦合光纤连接器的器件装夹到耦合焊接机上，控温加电设备为断电状态，将器件的软电路与该设备连接，将器件的SN写入PC软件中；
步骤104：控温加电设备与PC连接，在PC上的软件中选择预设加电电流和控温温度，与芯片出厂测试时候测试条件保持一致，用PC控制控温加电设备，打开控温加电设备；
步骤105：使用耦合焊接机耦合光纤连接器，将器件每个通道的功率都耦合到合格功率范围内，即找光纤连接器与器件出光口的相对位置，来找到合适的功率值；
步骤106：光纤连接器通过光分路器连接波长测试设备，有设定比例的光进入波长测试设备，波长测试设备与PC连接，PC通过I/O指令读取此时波长测试设备测试到的各通道波长；
步骤107：PC计算此时的波长偏离中心的数值；
步骤108：合格范围设定为中心波长±Anm，若合格直接跳转到111步骤，若不合格到步骤109；
步骤109：PC自动计算需要调整到的温度，具体计算方法为：计算各通道偏离中心波长的数值，取最大值与最小值，若最大值大于+Anm，需要将温度调整为预设温度减去最大值绝对值与最小值的绝对值的差，即T调后=T预设-（|max|-|min|）/2，若最小值小于-Anm，需要将温度调整为预设温度加上最大值绝对值与最小值的绝对值的差，即T调后=T预设 +（|max|-|min|）/2； T调后为调整后温度，T预设为预设温度，max为偏离中心波长的数值的最大值，min为偏离中心波长的数值的最小值；
步骤110：此时PC将需要调整到的温度更改为自动计算的温度，电流不变重新耦合找到各通道都合格的功率值；
步骤111：检查波长和功率是否都符合设定范围，都符合范围才可进行下一步，不符合返回步骤105；
步骤112：耦合激光焊设备进行光纤连接器与器件间的激光焊接，焊接功率可在PC屏幕上显示；
步骤113：焊接完成后，PC采集控温加电设备加电温度、加电电流，各通道波长，各通道功率，采集完成后通过局域网上传到服务器上，实现局域网内用户可查；
所述的合格范围设定为中心波长±0.6~0.8nm；
所述的步骤101的根据芯片来料时的出厂数据先进行波长预匹配具体包括如下步骤：
步骤201：将光模块中的多个通道的光发射芯片按出厂数据波长进行从小到大的排序；
步骤202：计算每个通道波长偏离中心波长的值；
步骤203：取所有通道中波长偏离中心波长的值中的最大值和最小值，计算极差；
步骤204：偏离中心波长的值的极差小于设定值的光发射芯片为匹配合格，可以进行投产；
步骤205：偏离中心波长的值的极差大于等于设定值的光发射芯片为匹配不合格，放入大批进行重新匹配。
2.根据权利要求1所述的一种多通道发射芯片波长匹配的方法，其特征在于，所述的偏离中心波长的值的极差设定值取1.1-1.3。
3.用于实现权利要求1所述的一种多通道发射芯片波长匹配的方法的系统，其特征在于，包括待耦合器件、光纤连接器、控温加电设备、光分光器、波长测试设备、LANWDM分光器、耦合激光焊设备、PC机；将匹配好的每个通道的激光器芯片制造成待耦合光纤连接器的半成品器件即待耦合器件，控温加电设备与待耦合器件的软电路连接，使用耦合焊接机耦合光纤连接器，光纤连接器通过光分路器连接波长测试设备和LANWDM分光器，LANWDM分光器出口连接耦合激光焊设备，设定比例的光进入波长测试设备，剩余比例的光经由LANWDM分光器进入耦合激光焊设备中，控温加电设备、波长测试设备、耦合激光焊设备均与PC机连接。
4.根据权利要求3所述的一种多通道发射芯片波长匹配的方法的系统，其特征在于，还包括服务器，PC机还与服务器连接。
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