湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告I畢業(yè)綜合實踐報告題目無源光器件耦合工藝湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告I【摘要內容】本文主要介紹無源光器件生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品特點，應用，及質量要求。以及在工作中用到的設備介紹以及使用實踐中的一些事項和工廠對工人的的要求，ESD，5S的相關問題作簡要介紹和生產(chǎn)工藝。【關鍵詞】耦合儀、跳線、耦合夾具湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告II目錄摘要I目錄II1實習目的和要求111實習目的112實習要求12公司簡介及上崗要求121公司簡介122上崗要求13無源光器件原理、種類231無源光器件原理及應用簡介232無源光器件種類2工藝過程341產(chǎn)品要求342產(chǎn)品的構成343GEPON尾纖的加工工藝過程544耦合光元件輔助工具簡介5441光纖活動連接器5442連接器插頭6443跳線8湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告III444轉換器8445變換器1045耦合工藝過程11451TO封裝11452耦合1246PPSPIV系列耦合儀簡介145實習總結18參考文獻19致謝20湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告11實習目的和要求11實習目的通過這次實踐讓我在了解到了光千通信產(chǎn)品制作工藝，提高動手能力，加強社會活動能力，嚴肅認真的學習態(tài)度并且培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力以后走上工作崗位打下堅實的基礎。12實習要求實習要求認真實習，吃苦耐勞及解決問題能力鍛煉，更加完善各方面能力，為以后工作打基礎。2公司簡介及上崗要求21公司簡介武漢昱升光器件有限公司成立于2001年，地處風景秀麗的武漢東湖之濱中國光谷,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營、服務于一體的新興光電子高科技企業(yè)。主要產(chǎn)品包括各種波長半導體激光器組件、探測器組件、以及各種速率的TOSA、ROSA、BOSA和TOCAN等光器件。22上崗要求進入車間前必須穿戴好防靜電帽，無塵服，防靜電鞋和ESD湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告2靜電檢測。儀器操作者必須熟悉所用設備的結構和使用性能。開啟儀器前必須佩帶防靜電手腕帶對儀器之間的靜電值進行檢測。整齊區(qū)分開原材料，半成品，合格品和不合格品。及時清理工作臺上散落物件，保持工作臺干凈整潔3無源光器件原理、種類31無源光器件原理及應用簡介光無源器件是光纖通信設備的重要組成部分。它是一種光學元器件，其工藝原理遵守光學的基本規(guī)律及光線理論和電磁波理論、各項技術指標、多種計算公式和各種測試方法，與纖維光學、集成光學息息相關；因此它與電無源器件有本質的區(qū)別。在光纖有線電視中，其起著連接、分配、隔離、濾波等作用。實際上光無源器件有很多種，限于篇幅，此處僅講述常用的幾種光分路器、光衰減器、光隔離器、連接器、跳線、光開關。32無源光器件種類無源光器件種類繁多，其中包含TOSA，ROSA，E，單波長激光器，多波長激光器，長波長探測器，系列湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告3工藝過程41產(chǎn)品要求各個部件須平滑，潔凈，無贓污及毛刺，無傷痕和裂痕，管腳無彎則，方向正確，焊點美觀。光纜外觀平滑光亮，無雜質無破損，無漏膠現(xiàn)象。42產(chǎn)品的構成一以下是GEPON尾纖的基本外觀構成圖一E構成二特點1490NMDFB激光器湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告4INGAASPINTIA內置背光監(jiān)視器低的閥值電流高的穩(wěn)定性SC/PC單模尾纖封裝三性能圖二E性能湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告5四額定極限值圖三E額定值43GEPON尾纖的加工工藝過程TO封裝耦合堆膠測試包裝（不合格）功率調整焊堆膠測試包裝44耦合光元件輔助工具簡介441光纖活動連接器光纖活動連接器，俗稱活接頭，國際電信聯(lián)盟（ITU）建議將其定義為“用以穩(wěn)定地，但并不是永久地連接兩根或多根光纖的無源組件”（CCITT第VI研究組1992年3月于日內瓦通過）。是用于光纖與光纖之間進行可拆卸（活動）連接的器件它是把光纖的兩個端面精密對接起來，以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去，并使由于其介入光鏈路而對系統(tǒng)造湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告6成的影響減到最小。光纖活動連接器是實現(xiàn)光纖之間活動連接的無源光器件，它還有將光纖與有源器件、光纖與其它無源器件、光纖與系統(tǒng)和儀表進行連接的功能。活動連接器伴隨著光通信的發(fā)展而發(fā)展，現(xiàn)在已形成門類齊全、品種繁多的系統(tǒng)產(chǎn)品，是光纖應用領域中不可缺少的、應用最廣泛的基礎元件之一。盡管光纖（纜）活動連接器在結構上千差萬別，品種上多種多樣，但按其功能可以分成如下幾部分連接器插頭、光纖跳線、轉換器、變換器等。這些部件可以單獨作為器件使用，也可以合在一起成為組件使用。實際上，一個活動連接器習慣上是指兩個連接器插頭加一個轉換器。442連接器插頭使光纖在轉換器或變換器中完成插拔功能的部件稱為插頭，連接器插頭由插針體和若干外部機械結構零件組成。兩個插頭在插入轉換器或變換器后可以實現(xiàn)光纖（纜）之間的對接；插頭的機械結構用于對光纖進行有效的保護。插針是一個帶有微孔的精密圓柱體，其主要尺寸如下外徑249900005MM外徑不圓度00005MM微孔直徑12605M微孔偏心量1M微孔深度4MM或10MM湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告7插針外圓柱體光潔度14端面曲率半徑2060MM插針的材料有不銹鋼、全陶瓷、玻璃和塑料幾種。現(xiàn)在市場上用得最多的是陶瓷，陶瓷材料具有極好的溫度穩(wěn)定性，耐磨性和抗腐蝕能力，但價格也較貴。塑料插頭價格便宜，但不耐用。市場上也有較多插頭在采用塑料冒充陶瓷，工程人員在購買時請注意識別。插針和光纖相結合成為插針體。插針體的制作是將選配好的光纖插入微孔中，用膠固定后，再加工其端面，插頭端面的曲率半徑對反射損耗影響很大，通常曲率半徑越小，反射損耗越大。插頭按其端面的形狀可分為3類PC型、SPC型、APC型。PC型插頭端面曲率半徑最大，近乎平面接觸，反射損耗最低；SPC型插頭端面的曲率半徑為20MM，反射損耗可達45DB，插入損耗可以做到小于02DB；反射損耗最高的是APC型，它除了采用球面接觸外，還把端面加工成斜面，以使反射光反射出光纖，避免反射回光發(fā)射機。斜面的傾角越大，反射損耗越大，但插入損耗也隨之增大，一般取傾角為8O9O，此時插入損耗約02DB，反射損耗可達60DB，在CATV系統(tǒng)中所有的光纖插頭端面均為APC型。要想保證插針體的質量，光纖的幾何尺寸必須達到下列要求光纖外徑比微孔直徑小00005MM；光纖纖芯的不同軸度小于00005MM。因此，插針和光纖以及兩者的選配對連接器插頭的質量影響極大，也是連接器插頭質量好壞的關鍵。不同廠家的產(chǎn)品工藝水平不一樣，因而差別就很大，在實際應用中，本人也曾多次碰到一個插頭插損1DB以上的情況，而正常值一般小于03DB。在工程應用中，不要小看一個小小的插頭，質量低劣的插頭對系統(tǒng)的影響是和很大的；在選購時一定要選用信譽高、知名廠家的產(chǎn)品。湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告8443跳線將一根光纖的兩頭都裝上插頭，稱為跳線。連接器插頭是跳線的特殊情況，即只在光纖的一頭裝有插頭。在工程及儀表應用中，大量使用著各種型號、規(guī)格的跳線，跳線中光纖兩頭的插頭可以是同一型號，也可以是不同的型號。跳線可以是單芯的，也可以是多芯的。跳線的價格主要由接頭的質量決定。因而價格也相差較大。在選用跳線時，本著質優(yōu)價廉去選是不錯，但一定不要買質次價低的產(chǎn)品。444轉換器把光纖接頭連接在一起，從而使光纖接通的器件稱為轉換器，轉換器俗稱法蘭盤。在CATV系統(tǒng)中用得最多的是FC型連接器；SC型連接器因使用方便、價格低廉，可以密集安裝等優(yōu)點，應用前景也不錯，除此地外，ST型連接器也有一定數(shù)量的應用。AFC型連接器。FC型連接器是一種用螺紋連接，外部元件采用金屬材料制作的圓形連接器。它是我國采用的主要品種，在有線電視光網(wǎng)絡系統(tǒng)中大量應用；其有較強的抗拉強度，能適應各種工程的要求。BSC型連接器。SC型連接器外殼采用工程塑料制作，采用矩形結構，便于密集安裝；不用螺紋連接，可以直接插拔，操作空間小。實用于高密集安裝，使用方便。CST型連接器。ST型連接器采用帶鍵的卡口式鎖緊結構，確保連接時準確對中。這三種連接器雖然外觀不一樣，但核心元件套筒是一樣的。套筒是一個加工精密的套管（有開口和不開口兩種），兩個插針在套筒中對接并保證兩根光纖的對準。其原理是以插針的外圓柱面為基準面，插針與套筒之間為緊配合；當光纖纖芯外圓柱面的同軸度、插針的外圓柱面和端面、以及套筒的內孔加工的非常精密時，兩根插針在套筒中對接，就實現(xiàn)了兩根光纖的對準。湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告9下面詳細講一下套筒。套筒有兩種結構開口套筒與不開口套筒。A開口套筒。開口套筒在連接器中使用最普遍，其主要尺寸為外徑32001MM，內徑25002MM，內孔光潔度14；彈性形變小于00005MM，插針插入或拔出套筒的力392588N。開口套筒采用高彈性的材料，如磷青銅、鈹青銅和氧化鋯陶瓷制作，當插針插入套筒之后，套筒對插針的夾持力應保持恒定，這三種材料制作的套筒都在應用，但以鈹青銅和氧化鋯陶瓷居多。B不開口套筒。不開口套筒在連接器中應用較少，在光纖與有源器件的連接中應用較多，其外型尺寸與開口套筒基本上一致。不同之處在于它的內孔直徑為2500005MM，即比插針的外徑大1M；既讓插針能夠順利插入，同時間隙也不能太大，保證光纖與有源器件（如激光管、探測器）連接時，重復性、互換性達到要求的指標。上述三種型號的轉換器，只能對同型號的插頭進行連接，對不同型號插頭的連接，就需要下面三種轉換器。即FC/SC型轉換器用于FC與SC型插頭互連；FC/ST型轉換器用于FC與ST型插頭互連，SC/ST型轉換器用于SC與ST型插頭互連。市場上的法蘭盤價格高低之間相關數(shù)倍，其實講完這些，讀者也應該明白原因在何處。湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告10445變換器將某一種型號的插頭變換成另一型號插頭的器件叫做變換器，該器件由兩部分組成，其中一半為某一型號的轉換器，另一半為其它型號的插頭。使用時將某一型號的插頭插入同型號的轉換器中，就變成其它型號的插頭了。在實際工程應用中，往往會遇到這種情況，即手頭上有某種型號的插頭，而儀表或系統(tǒng)中是另一型號的轉換器，彼此配不上，不能工作。如果備有這種型號的變換器，問題就迎刃而解了。對于FC、SC、ST三種連接器，要做到能完全互換，有下述6種變換器。SCFC，將SC插頭變換成FC插頭；STFC將ST插頭變換成FC插頭；FCSC將FC插頭變換成SC插頭；FCST將FC插頭變換成ST插頭，SCST將SC插頭變換成ST插頭；STSC將ST插頭變換成SC插頭。實際上光纖的活動連接除了采用上述的活動連接器外，如果是緊急搶修斷光纜，而手頭又沒有熔接機，通常采用一種機械連接頭（也稱快速接線子）處理。其利用一個玻璃微細管來定位，用一套機械裝置來緊固光纖，使用時先切開光纖，對端面進行清潔處理，光纖端頭保留68MM，然后將光纖的兩個端面在玻璃微細管的中央對準后夾緊，擰緊兩端的螺帽即可實現(xiàn)光纖的可靠連接。這種機械連接頭的長度約40MM，直徑不超過57MM，平均插入損耗小于04DB，反射損耗大于50DB，抗拉強度大于125KG，更重要的是裝配時間極短，確實是一種快速搶修必備工具。湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告1145耦合工藝過程451TO封裝一TO封裝工藝半導體激光器封裝工藝，其特征是包括以下步驟（）首先按常規(guī)在管舌上蒸發(fā)焊料，將半導體激光器的芯片粘結在管舌側面的中間，并使芯片發(fā)光腔面與管舌的上端面平齊，再進行合金、鍵合及光電測試；（）然后利用光學調節(jié)架在管舌的上端面粘結柱透鏡，使柱透鏡處于芯片發(fā)光腔面的上方，柱透鏡的中心面與芯片發(fā)光腔面平行，柱透鏡中心面與芯片發(fā)光腔面的距離為；（）將與管座型號對應的管帽封裝在管座上。二TO封裝工藝操作誤差分析1VCSEL橫向偏移對耦合效率的影響將芯片焊接在管座上,有可能使VCSEL芯片的出光面偏離管座中心,從而使從透鏡出射的光束不再是圓形而是橢圓形的高斯光束,導致耦合效率降低。2芯片傾斜角對耦合效率的影響在封裝工藝的操作過程中,由于TO管座的上表面不夠平整或者由于壓焊的焊料不夠均勻,可能使從芯片發(fā)出的光不再與耦合透鏡和光纖同軸，致使耦合率下降。3管帽傾斜角對耦合效率的影響當采用激光焊接技術將管帽焊接在管座上時,由于焊接的激光光束分成幾路,可能由于它們的能量不等、光斑的大小不一致或者光點的分布不均勻都會對管帽產(chǎn)生應力作用,從而引起從透鏡出射光束偏離芯片與光纖的軸線方向,導致耦合效率降低。湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告12452耦合一耦合工藝1耦合作業(yè)前的準備防靜電測試靜電防護2打開工作電流圖四耦合一3根據(jù)管芯的型號將管芯的管腳正確的接入引線的插孔內裝夾在耦合臺的下夾具上。湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告13圖五耦合二4將光纖的連接器和跳線的連接器正確的連接。5將焊接好的插芯與圓滑圈部分裝夾在耦合臺上夾具上。6將管芯的管腳正確的接入引線的插孔內裝夾在耦合臺的下夾具上并整縫使其密合無間隙然后調節(jié)Z軸留出05毫米的距離。7旋轉電流開關，使電流達到ITH20MA8耦光，調節(jié)XYZ軸使其功率滿足要求。9先旋開耦合臺的上夾具然后在旋開下夾具取下偶好的產(chǎn)品放置在防靜電轉運盤內，斷電。二耦合時注意事項1不要讓激光照射眼睛。2注意管腳的極性，對照管腳形式切勿接反，嚴禁帶電插拔管芯3操作者應注意靜電防護，必須佩帶防靜電手腕帶和手指套。4切勿過度彎擇光纖。湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告1446PPSPIV系列耦合儀簡介耦合測試電源PSSPIV主要用于LD、TOSA、BOSA耦合時的在線正向電壓監(jiān)測，支持LD的共陽或共陰十余種不同封裝器件的耦合測試。設備提供六種耦合工作模式ITHX（無背光線）、ITHX（有背光線）、定點X（無背光線）、定點X（有背光線）、直流定點ITHX、直流定點X。主要監(jiān)測參數(shù)閾值電流、驅動電流、背光電流、光功率、背光電壓等?？稍诒緳C顯示相關參數(shù)，以及PI曲線、IMI曲線、VI曲線等，也可以外接示波器顯示相關波形。湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告15圖六耦合儀湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告16一性能特點支持共陽型、獨立型、共陰型等多種封裝模式激光器的耦合閾值電流、驅動電流，光功率，背光電流，正向電壓等參數(shù)實時檢測顯示支持ITHX、ITHXIM、定點X、定點XIM、直流X、直流ITHX等六種耦合模式支持用戶多參數(shù)自行校準（包括驅動電流、光功率、正向電壓、背光電流等）自帶彩色液晶顯示PI、VI、IMI曲線或外接示波器顯示兩種方式采用復合按鍵或菜單設置兩種方式實現(xiàn)多種功能，增強設備靈活性支持自動換檔、手動換檔，客戶亦可選配腳踏板實現(xiàn)相關功能可支持6501550波長內置高效防浪涌保護電路，慢啟動電路，實現(xiàn)激光器無損害耦合熱插拔、異常報警湖北科技職業(yè)學院畢業(yè)綜合實踐報告17二技術參數(shù)參數(shù)指標激光器封裝類型共陽型、共陰型和獨立性等耦合方式ITHX（前光求閾值）、ITHXIM（背光求閾值）、定點X、定點XIM、直流X、直流ITHX等6種模式顯示參數(shù)閾值電流、光功率、驅動電流、背光電流、正向電壓、波長等波長4個波長（1310、1490、1550、850NM）特殊波長可定制驅動電流范圍050MA，125個點，STEP05MA，精度01MA，顯示精度01MA可特殊定制0100MA背光電流范圍01600UA，精度10UA，顯示精度1UA光功率第一檔0100UW或者02500UW；第二檔05000UW精度02DB，顯示精度1UW。可特殊定制到010MW正向電壓25V，精度15MV，顯示精度001V可定制到05V曲線刷新速率20MS校準功能支持I、P、V、IM多種參數(shù)校準報警功能異常情況蜂鳴報警，斷電保護記憶功能支持自動保存上一次的工作模式狀態(tài)特殊情況可定制功率檔位切換支持自動換擋、手動換擋（可選配腳踏板切換）探測器檢測波長8001700NM，可定制650NM光口檢測器直徑10MM光口四向性差異01DB光纖適配器通用適配器（可選配FC、LC或萬能接頭）光纖單模、多模電源AC220V10/50HZ可特殊定制110V工作環(huán)境溫度040儲存溫度040尺寸PIV217020065MM；PIV318020095MM；PIVL250300120MM表一SP