[发明专利]全自动PLC分路器耦合封装系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及近场光学准确定位、快速扫描算法等先进技术，具体涉及一种基于全自动PLC分路器耦合封装系统和方法，属于电子信息领域，且特别涉及到光纤通信，属于新一代信息技术战略性新兴产业。 

背景技术

目前各国都在大力推广FTTH、FTTx的工程，国内随着FTTx(光纤接入网)建设的深入开展，市场对于PLC光分路器的需求明显增大，PLC光分路器可能是下一步无源器件市场需求的重点。作为系统的必要器件，PLC光分路器的使用数量将随着FTTX网络的部署节节上升。如何在不增加设备投入的情况下提高效率，是每个厂家都会考虑的问题。 

目前，手动和半自动式的光分路器封装设备（6维或5维调节架）存在几个瓶颈，一是时间域上的瓶颈：芯片与光纤阵列的端面对准消耗的时间和各个光通道检验消耗的时间，这些时间基本上取决于操作者的熟练程度、光学放大设备的精度和计算机控制算法的速度；二是现有的PLC分路器，光功率很大一部分在PLC分路器上衰减了，由于PLC是一个耦合后的裸器件，损耗值很大。本发明的目标就是通过尽可能降低封装的时间和降低光功率损耗来提高封装的效率、可靠性和稳定性。 

发明内容

本发明所要解决的问题是利用近场光学原理和快速扫描算法等先进技术，提供一种设计合理、方法简单、生产成本相对低廉、可靠性高、生产效率高的基于近场散射光的全自动PLC分路器耦合封装系统和方法。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种全自动PLC分路器耦合封装系统，其结构特点是：主要由输入光纤阵列（1）、PLC光分路器芯片（2）、输出光纤阵列（3）、激光光源（4）、散射光显微检测器（5）、双通道光功率计（6）、两个显微监控摄像头（7、8）、计算机（9）、两个步进电机（10、11）、UV灯电机和光学平台组成。所述的监控摄像头（7、8）分别置于芯片后方和上方，所述的激光光源（4）连接输入光纤阵列（1）的光纤，所述的双通道光功率计（6）分别连接输出阵列的第一和第八通道的光纤，所述的散射光显微检测器（5）以45度角对准PLC光分路器芯片（2）与输出光纤阵列（3）的上方。 

全自动PLC分路器耦合系统是一台适合于大规模生产的高性能全自动对准封装系统。全自动系统主要在于每个生产工序之间无需工程人员协助即可完成,其多功能性、扩展性、灵活性和人性化的操作设计都使其适合于现在无源器件生产所需要的快速、高合格率和低成本的趋势。 

 一种全自动PLC分路器耦合封装方法，采用上述系统进行封装，其封装步骤为： 

A.  清洗：清洗输入光纤阵列（1）、PLC光分路器芯片（2）和输出光纤阵列（3）的表面；

B.  固定：将输入光纤阵列（1）、PLC光分路器芯片（2）和输出光纤阵列（3）固定于六维精密调整架上。通过观看两个显微监控摄像头（7、8）输出到计算机（9）的图像，手动调节输入输出光纤阵列（1、3）的位置；

C.  输入端粗扫描：打开1310nm激光光源（4），通过步进电机（11）带动输入光纤阵列（1）在YoZ平面按螺旋形移动，由散射光显微检测器（5）监测输入光纤阵列（1）每移动一步所对应区域的图片并输出到计算机（9），由计算机（9）利用一定的算法计算图片的光强度值，然后绘制出移动位置与光强度值的关系图，最后将输入光纤阵列（1）移动到对应的光强值最小的点的位置，则实现输入光纤阵列（1）的输出端和PLC光分路器芯片（2）的输入端的初步对准；

D.  输出端粗扫描：如步骤C，利用散射光显微检测器（5）的输出调整输出光纤阵列（3）的位置，然后将输出光纤阵列（3）移动到对应的光强值最小的点的位置，使PLC光分路器芯片（2）输出端与输出光纤阵列（3）的输入端对准；

E.  输入端细扫描：打开1310nm激光光源，通过步进电机（11）带动输入光纤阵列（1），按弓字形移动，由双通道光功率计（6）检测输入光纤阵列（1）每移动一步所对应的光功率值，并输出到计算机（9），由计算机（9）绘制出输入光纤阵列（1）移动位置与输出值的关系图，然后将输入光纤阵列（1）移动到对应的输出值最大的点的位置；

F.  输出端细扫描：如步骤E，通过双通道光功率计（6）输出数值，由计算机（9）控制步进电机（10）带动输出光纤阵列（3），使输出光纤阵列（3）输出端接收到的光功率值最大，且两个采样通道的光功率值之差最小；