一种MT-FA与PD芯片的耦合方法、设备及介质与流程

本发明涉及光通信，具体涉及一种mt-fa与pd芯片的耦合方法、设备及介质。

背景技术：

1、随着全球ai算力的不断增长和ai大模型应用的迅速普及，高速率光模块的需求量急剧增加，光模块中接收端的mt-fa无源组件与pd芯片的耦合效率直接影响产品的竞争力。

2、在公开号cn222213019u公开的“用于光器件耦合的设备”，已提出在夹持机构上设置压力传感器来替代相机判断接触，但其存在以下问题：

3、其一，仅采用单点压力检测，无法判别fa出光面与pd芯片表面之间的平行度，若两者存在倾角偏差，将导致耦合效率下降；

4、其二，压力经拾取部、悬臂架和压力传导部多次机械传递，引入弹性变形误差，检测精度受限；

5、其三，压力传感器零漂和灵敏度受温度影响，长时间批量生产精度下降；

6、其四，在多fa场景下，多个fa需要独立定高，现有方案未涉及如何避免相邻fa的机械干扰。

技术实现思路

1、本发明提出的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法、设备及介质，以解决上述背景技术的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：本发明的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，应用于光模块耦合系统，所述光模块耦合系统包括至少两个mt-fa夹持单元，每个所述mt-fa夹持单元配备独立的z轴微动机构和多个压力传感器，所述多个压力传感器分布于所述mt-fa夹持单元的夹头上方，包括以下步骤：

3、s1，对于待耦合的第一mt-fa，控制对应的z轴微动机构带动所述第一mt-fa朝靠近pd芯片的方向运动，在运动过程中实时采集多个压力传感器的压力信号；

4、s2，当所述多个压力传感器中任意一个的压力信号首次超过预设接触阈值时，记录所述多个压力传感器中各传感器的触发时间差和当前压力差值，并根据所述触发时间差和所述压力差值计算所述第一mt-fa的出光面与所述pd芯片表面之间的倾角偏差；

5、s3，根据所述倾角偏差控制角度调节机构对所述第一mt-fa的角度进行补偿，使所述第一mt-fa的出光面与所述pd芯片表面平行；

6、s4，在角度补偿完成后，控制所述z轴微动机构带动所述第一mt-fa上抬至设定耦合高度，并在x轴方向和y轴方向对所述第一mt-fa进行精耦合，所述z轴不做耦合；

7、s5，移开所述第一mt-fa，在所述pd芯片的耦合区域点涂固定胶水，将所述第一mt-fa回位，并进行uv固化；

8、s6，在所述第一mt-fa的耦合过程中，控制第二mt-fa夹持单元处于抬升避让位；在所述第一mt-fa完成耦合后，控制所述第二mt-fa对应的z轴微动机构带动所述第二mt-fa朝靠近所述pd芯片的方向运动，以所述多个压力传感器的接触式定高方式独立确定所述第二mt-fa的耦合高度，并进行精耦合和固化。

9、优选的，所述多个压力传感器的数量为至少三个，呈三角形分布或矩形分布设置于所述mt-fa夹持单元的夹头上方。

10、优选的，根据所述触发时间差和所述压力差值计算所述第一mt-fa的出光面与所述pd芯片表面之间的倾角偏差，包括以下一个或多个：根据所述多个压力传感器中位于第一方向上两侧的传感器之间的触发时间差，计算所述第一方向上的倾角分量；根据所述多个压力传感器中位于第二方向上两侧的传感器之间的触发时间差，计算所述第二方向上的倾角分量；将所述第一方向上的倾角分量和所述第二方向上的倾角分量合成，得到所述第一mt-fa的出光面与所述pd芯片表面之间的二维倾角偏差。

11、优选的，所述z轴微动机构带动所述第一mt-fa朝靠近pd芯片的方向运动包括：将所述第一mt-fa移动至耦合初始位置，使所述第一mt-fa与所述pd芯片的间距在100~200微米；以5微米的步进逐步下降，使所述第一mt-fa朝靠近所述pd芯片的方向运动。

12、优选的，根据所述倾角偏差控制角度调节机构对所述第一mt-fa的角度进行补偿之后，还包括：再次控制所述z轴微动机构带动所述第一mt-fa朝靠近所述pd芯片的方向运动，确认所述多个压力传感器的触发时间差在预设范围内；若所述触发时间差超出所述预设范围，则重复执行倾角偏差计算和角度补偿，直至所述触发时间差满足所述预设范围。

13、优选的，所述控制第二mt-fa夹持单元处于抬升避让位包括：控制所述第二mt-fa夹持单元的z轴微动机构将所述第二mt-fa抬升至高于所述第一mt-fa的耦合工作面预设安全间距的位置，以避免所述第二mt-fa对所述第一mt-fa的耦合过程产生机械干扰。

14、优选的，以所述多个压力传感器的接触式定高方式独立确定所述第二mt-fa的耦合高度，包括：控制所述第二mt-fa对应的z轴微动机构带动所述第二mt-fa朝靠近所述pd芯片的方向运动；在运动过程中实时采集所述第二mt-fa夹持单元上所述多个压力传感器的压力信号；当所述多个压力传感器中任意一个的压力信号首次超过所述预设接触阈值时，计算所述第二mt-fa的倾角偏差并进行角度补偿；在角度补偿完成后，控制所述第二mt-fa上抬至设定耦合高度，并在x轴方向和y轴方向进行精耦合。

15、优选的，所述移开所述第一mt-fa，在所述pd芯片的耦合区域点涂固定胶水，将所述第一mt-fa回位，并进行uv固化，包括：在精耦合完成后，移开所述第一mt-fa至点胶工位；在所述pd芯片的耦合区域点涂紫外固化胶水；将所述第一mt-fa回位至耦合位置，再次在x轴方向和y轴方向进行精耦合，所述z轴不做耦合；对所述紫外固化胶水进行uv照射固化。

16、优选的，所述方法还包括：在所述耦合工序开始前，控制所述mt-fa夹持单元下降接触已知高度的标准基准块，记录所述多个压力传感器的读数作为零点基准；在批量生产中每隔预设数量个产品后，自动回到所述标准基准块位置重新校准所述多个压力传感器，以补偿温漂和机械磨损。

17、又一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。

18、再一方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上方法的步骤。

19、由上述技术方案可知，本发明提供了一种mt-fa与pd芯片的耦合方法。与现有技术相比本发明具有以下优势：本发明通过多点压力阵列实现fa与pd芯片的接触式定高和平行度自动补偿，无需依赖相机，解决了多fa场景下相机互挡无法定高的问题；同时，通过每个fa配备独立的z轴微动机构和压力传感模块，实现多fa的独立定高和分时避让，避免了相邻fa之间的机械干扰。

1.一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种mt-fa与pd芯片的耦合方法，其特征在于：

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。