应用微波技术实现纳米精度微光学对准和实时粘合(英文)

摘要

本文讨论纳米精确度光学对准技术,以用于采用热固化树脂的微光学包装。为了达到一个快速固化过程,直接将微波能量作用于需要进行光学粘合的地方。然而常规微波加热技术,依赖于树脂和元件之间的高质量比。为了改进微光学包装中微量粘合剂的热吸收率,我们先将接合面抛光,再镀上金属薄层。这样一来,微波能量将被镀层快速吸收。为防止接合面过热,采用一个红外(IR)温度传感器,以监测粘合剂的温度。根据温度的高低,一个自动化的系统则可以调整微波的功率输出,以便达到相对恒定的固化温度。在快速固化过程中,预先调准好的微光系统,如光纤耦合器,将由于加热的不均匀性而不可避免地遭受干扰。为补偿这个副效应,开发了一个实时光学对准监控和反馈系统。以包装光纤耦合器为例,该系统可实时监测当粘合剂由微波固化时器件的插入损失(IL)。我们采用的一种三维压电变换装置(PZT)可达到x-、y-和z-方向的的对准。该PZT的10nm调节精度可监测出0 .004 dB的IL敏感性。与常规的固化烤箱比较,该系统的微光学包装效率可提高150倍。由于采用实时监控和反馈系统,批量生产中产品的合格率也将大大改善。