CN201828682U - 基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器 - Google Patents

基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器 Download PDF

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CN201828682U CN201020576537XU CN201020576537U CN201828682U CN 201828682 U CN201828682 U CN 201828682U CN 201020576537X U CN201020576537X U CN 201020576537XU CN 201020576537 U CN201020576537 U CN 201020576537U CN 201828682 U CN201828682 U CN 201828682U
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何祺昌
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广东海粤集团有限公司
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Abstract

本实用新型公开了一种新型结构的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,采用一片大玻璃盖板代替导热板,直接将切割好的有热AWG芯片胶合在该大玻璃盖板的一面上,热敏电阻粘贴在大玻璃盖板上与有热AWG芯片同一面的任一位置,或者直接粘贴在有热AWG芯片的上,将加热片粘贴在大玻璃盖板的另一面上。本实用新型增加了有热AWG芯片强度,减少有热AWG芯片在研磨时出现断裂的现象,提高了研磨合格率,降低了成本损耗;提高有热AWG芯片的升温速率和产品性能。

Description

基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器技术领域
[0001] 本实用新型是一种组件结构设计的光波长信号筛选装置,特别是一种基于温度控 制的平面波导阵列光栅波分复用器。背景技术
[0002] 目前,公知的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器(TAWG),由导热板、 玻璃盖板、热敏电阻、加热片、有热曲线型波导阵列光栅(AWG)芯片、输入阵列板、输出阵列 板、温度控制电路构成。但在组件结构设计中,玻璃盖板仅把有热曲线型AWG芯片部分贴合 覆盖住,易造成该芯片研磨时断裂;在操作工序上,导热板与芯片没有直接完全的贴合,导 致传导到曲线型有热AWG芯片上的热量速率过低,产品需要较长时间才能达到正常的工作 温度。实用新型内容
[0003] 针对现有的TAWG结构设计存在的上述问题,本实用新型的目的在于提供一种采 用新组件设计结构的平面波导阵列光栅波分复用器,以达到能够避免芯片因研磨断裂,且 能够在短时间内使产品达到正常工作温度的目的,从而提高产品性能。
[0004] 为达到上述目的,本实用新型采取的技术方案是:采用一片大玻璃盖板代替导热 板,直接将切割好的有热AWG芯片胶合在该大玻璃盖板的一面上,热敏电阻粘贴在大玻璃 盖板上与有热AWG芯片同一面的任一位置,或者直接粘贴在有热AWG芯片的上,将加热片粘 贴在大玻璃盖板的另一面上。
[0005] 上述结构尤其适用于曲线型有热AWG芯片。
[0006] 在本实用新型的其他实施例中,所述曲线型有热AWG芯片的输入和输出端还可以 分别胶合有小玻璃盖板。
[0007] 大玻璃盖板的尺寸范围优选为长度10〜100毫米,宽度10〜100毫米,厚度 0. 5〜5毫米。较佳地,应使曲线型有热波导阵列光栅芯片的任何部分都位于所述大玻璃盖 板上,并且其弧度最弯处与大玻璃盖板的最长棱边平齐。
[0008] 本实用新型的技术效果在于:将有热AWG芯片直接胶合在大玻璃盖板上,增加了 有热AWG芯片的强度,减少了研磨时因为本身没有附着物支撑而发生断裂的情况,从而降 低了产品的成本损耗;采用大玻璃盖板替代导热板,并且将加热片贴在大玻璃盖板背面, 热敏电阻直接粘在有热AWG芯片的同一面或者在AWG芯片上,由于加热片与大玻璃盖板直 接接触,中间没有空气隔热层,减少了传导过程中的热量流逝,可以在短时间内提高到有热 AffG芯片的工作温度。附图说明
[0009] 图1是本实用新型的有热AWG芯片的构造示意图;
[0010] 图2是曲线型有热波导阵列光栅AWG芯片的立体示意图;[0011] 图3是热敏电阻与热敏电阻支架组合体的示意图,其中(a)、(b)、(C)分别表示热 敏电阻组合体的主视图、左视图和立体图;
[0012] 图4是AWG温度控制原理图;
[0013] 图中:
[0014] 1.小玻璃盖板 2.热敏电阻支架 3.热敏电阻4.曲线型有热AWG芯片
[0015] 5.输出通道阵列板6.大玻璃盖板 7.加热片 8.输入通道阵列板具体实施方式
[0016] 以下结合附图,详细说明本实用新型基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用 器的结构。
[0017] 如图1、2所示,通过热固化胶将曲线型有热AWG芯片4胶合在大玻璃盖板6上。 大玻璃盖板6的尺寸范围在10X10X0. 5mm至100X 100X5mm(长X宽X厚)之间,材 质为所有品种的石英玻璃。曲线型有热AWG芯片4任何位置都在大玻璃盖板6的平面范 围内,并且其弧度最弯处与大玻璃盖板6的最长棱边平齐。再分别在曲线型有热AWG芯 片4的输入输出处各胶合一片小玻璃盖板1,小玻璃盖板1的尺寸范围在3X3X0. 5mm至 30X30X5mm(长X宽X厚)之间,材质为所有品种的石英玻璃。小玻璃盖板1棱边与曲 线型有热AWG芯片4输入输出端棱边平齐。将该组合体放置于高温环境烘烤一段时间取出。 由于曲线型有热AWG芯片4紧附着大玻璃盖板6和小玻璃盖板1,特别是热固化胶经过高温 烘烤的进一步固化,组合体胶合得更加紧密牢固。当研磨时曲线型有热AWG芯片4就能够 承受更多来自垂直方向的压力,从而减少研磨断裂的情况发生。
[0018] 在大玻璃盖板6的背面(相对曲线型有热AWG芯片4的粘贴面的另一面)上直 接贴上加热片7,加热片7每一部分都在大玻璃盖板6范围内。加热片7的尺寸范围在 10X10X0. 1謹至100X 100X5謹(长X宽X厚)之间,工作电压在直流1至20V,工作电 阻在1至10 Ω。最后再胶合上其他一些必要的组件,如输出通道阵列板5和输入通道阵列 板8,就形成了完整的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器。
[0019] 如图3所示,热敏电阻3首先通过单组分黑硅橡胶直接固定在热敏电阻支架2的 凹槽内,成为一个组合体,胶水完全固化后再将该组合体粘接到大玻璃盖板6上贴有曲线 型有热AWG芯片4 一面的任一位置,或者是直接贴在曲线型有热AWG芯片4上。热敏电阻 支架2的外形尺寸在2X2X0. 5mm至30X30X10mm(长X宽X厚)之间,凹槽的横截面 尺寸在0. 5X0. 5mm至5mmX 5mm范围内,材质为各种牌号的铝及铝合金和各种牌号的铜及 铜合金。
[0020] 图4是AWG的温度控制原理图,热敏电阻3另一端及加热片7引线都连接在温 度控制电路上,即组成了温度循环控制系统,该系统已设置特定的工作温度程序。热敏 电阻3先对曲线型有热AWG芯片4温度进行采集,经过放大电路对温度信号进行放大处 理;放大后的信号通过IObit ADC数模转换器将模拟信号转换成数字信号,交给单片机 MCU-STC12C5608AD进行PID运算计算出:比例-积分-微分控制分量。进而得出驱动电流 的占空比,通过电流驱动器来改变加热片7的电流,通过不断的循环,从而使实际温度达到 设置的工作温度。
[0021] 加热片7与大玻璃盖板6直接接触,减少了空气隔热层,降低了温度梯度差,热敏电阻3放置在相对于加热片7的背面,对曲线型有热AWG芯片4进行准确的温度探测。可 以使曲线型有热AWG芯片4在短时间内达到设置的工作温度。
[0022] 以上通过较佳实施例,描述了基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器的具 体结构,所述波分复用器与传统结构设计的同类产品的相关实验数据如下:
[0023]项目 传统组件结构设计 本实用新型研磨合格率 90% 98%升温所需时间 10〜15分钟 7〜10分钟
[0024] 综上所述,本实用新型的优点是:增加有热AWG芯片强度,减少有热AWG芯片在研 磨时出现断裂的现象,提高了研磨合格率,降低了成本损耗;提高有热AWG芯片的升温速率 和产品性能。

Claims (9)

1. 一种基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特征在于,包括:作为导热板的大玻璃盖板;有热波导阵列光栅芯片,胶合在所述大玻璃盖板的一面上;加热片,粘贴在所述大玻璃盖板的另一面上;热敏电阻,粘贴在所述大玻璃盖板上与所述有热波导阵列光栅芯片同一面的任一位 置,或者直接粘贴在所述有热波导阵列光栅芯片上。
2.如权利要求1所述的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特征在于, 所述有热波导阵列光栅芯片是曲线型有热波导阵列光栅芯片。
3.如权利要求2所述的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特征在于, 所述曲线型有热波导阵列光栅芯片的输入和输出端还分别胶合有小玻璃盖板。
4.如权利要求3所述的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特征在于, 所述大玻璃盖板的尺寸为:长度10〜100毫米,宽度10〜100毫米,厚度0. 5〜5毫米。
5.如权利要求4所述的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特征在于, 所述曲线型有热波导阵列光栅芯片的任何部分都位于所述大玻璃盖板上,并且其弧度最弯 处与大玻璃盖板的最长棱边平齐。
6.如权利要求3所述的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特征在于, 所述小玻璃盖板的尺寸为:长度3〜30毫米,宽度3〜30毫米,厚度0. 1〜5毫米;并且小 玻璃盖板的棱边与所述曲线型有热芯片的输入和输出端面棱边分别平齐。
7.如权利要求1所述的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特征在于, 所述加热片的尺寸为:长度10〜100毫米,宽度10〜100毫米,厚度0. 1〜5毫米;并且加 热片的每一部分都位于所述大玻璃盖板上。
8.如权利要求1-7任一项所述的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特 征在于,还包括热敏电阻支架,所述热敏电阻固定在所述热敏电阻支架的凹槽内,成为一个 组合体直接粘贴在所述大玻璃盖板上。
9.如权利要求8所述的基于温度控制的平面波导阵列光栅波分复用器,其特征在于, 所述热敏电阻支架的外形尺寸为:长度2〜30毫米,宽度2〜30毫米,厚度0. 5〜10毫 米;所述凹槽的横截面尺寸为:长度0. 5〜5毫米,宽度0. 5〜5毫米。
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License type: Exclusive License

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