同軸型光電子器件激光焊接系統(tǒng)的誤差分析與焊接工藝研究.pdf

1、光電子器件是光纖通信技術(shù)發(fā)展的支撐，其成本主要在于封裝過程，封裝成本約占其總成本的70％～90％，然而目前我國的光電子器件產(chǎn)業(yè)化仍處于較落后的階段，封裝技術(shù)與設(shè)備大部分依賴進口。激光焊接已廣泛應(yīng)用于光電子器件封裝，激光焊接參數(shù)的選擇對焊接質(zhì)量、焊接強度和殘余應(yīng)力等有一定的影響，本研究工作正是以如何實現(xiàn)自動化封裝和提高焊接質(zhì)量為重點，主要內(nèi)容有:
　　 (1)基于SC型TOSA組件的結(jié)構(gòu)與封裝工藝、提出了同軸型光電子器件激光焊接設(shè)

2、備的設(shè)計思想，構(gòu)建了激光二極管與單模光纖耦合對準(zhǔn)與焊接平臺，設(shè)計了同軸型光電子器件激光焊接設(shè)備與控制系統(tǒng)。試制結(jié)果表明:整套設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單，設(shè)計合理，易于控制，小型化，成功地實現(xiàn)了自動化封裝。
　　 (2)激光二極管與單模光纖對準(zhǔn)過程中各平臺間的非嚴格正交特性，使得光通道逐維位置調(diào)節(jié)時相互耦合干擾，并且對準(zhǔn)平臺還受多種誤差源的影響，加大了對準(zhǔn)的難度?；诙囿w系統(tǒng)理論結(jié)合齊次坐標(biāo)變換，建立了對準(zhǔn)系統(tǒng)的運動誤差模型，進行了誤差敏感性

3、分析，為運動誤差的補償、平臺加工精度和系統(tǒng)裝配精度的提高提供理論依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。結(jié)果表明:各平臺運動精度對運動誤差影響很大，須嚴格控制，軸間姿態(tài)誤差對運動誤差的影響較前者小，但它會引起耦合對準(zhǔn)其它誤差敏感方向的誤差，需適當(dāng)控制。
　　 (3)基于有限元法，建立了SC型TOSA組件激光焊接有限元模型，進行了瞬態(tài)熱分析，獲得了激光焊接參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響規(guī)律，基于正交試驗法，分析了各參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響程度，進行激光焊接試驗，獲得了