同軸型激光器的耦合對準(zhǔn)與焊后偏移研究.pdf

1、影響同軸型激光器封裝質(zhì)量的因素主要有兩個:對準(zhǔn)耦合技術(shù)和激光焊接技術(shù)。對準(zhǔn)耦合技術(shù)的核心在于運動平臺的高精度定位和自動化快速對準(zhǔn)，選擇合適的對準(zhǔn)單元運動準(zhǔn)精度成為提高對準(zhǔn)耦合技術(shù)的關(guān)鍵。激光焊接技術(shù)常用于光電子器件封裝固定，但是焊后偏移會造成器件耦合功率的損失，降低器件封裝效率和器件性能。針對以上問題，本文進(jìn)行了以下四個方面的研究:
　　 1.基于半導(dǎo)體激光器與單模光纖的球透鏡耦合模型，結(jié)合雙異質(zhì)結(jié)(DH)半導(dǎo)體激光器的遠(yuǎn)場光束

2、特性的分析，給出了球透鏡耦合效率與對準(zhǔn)誤差之間的關(guān)系，計算了1dB附加損耗所對應(yīng)的耦合誤差容忍度和0.1dB附加損耗對應(yīng)的對準(zhǔn)精度。運用蒙特卡洛的方法，分析了多項對準(zhǔn)誤差下的激光器與單模光纖耦合效率分布。
　　 2.設(shè)計了對準(zhǔn)耦合專用夾具，具有良好的定心精度和快速裝載與卸載的能力，并能提供適當(dāng)?shù)膴A持力。針對重要零部件彈性夾頭進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，用有限元的方法進(jìn)行建模仿真，驗證了彈性夾頭設(shè)計的有效性。
　　 3.基于APD

3、L語言，建立了同軸型激光器焊接封裝有限元模型，采用熱-結(jié)構(gòu)耦合分析方法，分析了三束激光在不同焊接參數(shù)下的焊后偏移?；谌馐附訒r焊點能量不平衡、焊點位置不對稱和焊接光束離焦量不相等的情況進(jìn)行分析，給出了不同參數(shù)影響下焊后偏移的大小和變化規(guī)律，得到了焊后偏移朝向焊點能量合成更大的方向的結(jié)論。
　　 4.搭建了同軸型激光器焊接封裝系統(tǒng)，進(jìn)行了激光焊接封裝實驗研究，分析了激光錘焊接參數(shù)不同時焊后偏移的變化規(guī)律，證明了基于有限元方法的