【杏林睿光】光电子器件的激光制备、测试与应用实训系统
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- 产品概述
- 配置选型
工位一、产品展示与认知工位
光纤及相关器件种类众多，应用广泛。本工位详细介绍了光纤无源器件的原理参数和应用场景，
巩固学生理论知识,并让学生了解工业生产制度注意事项，学习规范操作方法，是光电专业本 科生专业实验及实习课程中必不可少的环节
实训内容
1、 实训生产制度学习；
2、 实训安全生产注意事项学习；
3、 认知光纤耦合半导体激光器的功能、结构和特点等；
4、认知光纤耦合探测器的功能和作用等；
5、认知光纤跳线的结构、分类、特点和定义等
工位二、光纤切割与光纤插针制备工位
随着光纤通信技术的迅猛发展和人们日益增长的信息传输和交换需要，光纤的应用也越发广泛 。
本工位让学生进行光纤切割与光纤插针的制备，让学生更好的了解光纤的工作原理及光纤对光斑质量的影响，深入了解光纤的重要性
实训内容：
1、学习光纤结构与使用注意事项；
2、学习光纤的拿取、盘绕、运输的方法；
3、光纤涂覆层剥离实训；
4、光纤套管的安装，光纤端面切割实训；
5、学习点胶机的使用方法，学习ND353胶的配制、调和、储存方法并实训；
6、学习光纤耦合插针的制作工艺并实训；
7、光纤插针制备过程检验实训；
8、学习ND353胶的固化工艺特点，并进行光纤插针固化实训。
工位三、光纤端面研磨工位
光纤跳线的质量直接影响激光器最终输出光斑的大小、形状，质量以及产品最终的功率。
本工位主要内容为让学生动手操作研磨机、研磨纸等光纤端面处理工具，以提高学生精细工作的处理能力
实训内容：
1、学习光纤研磨机的结构和操作方法；
2、学习光纤研磨机光纤装卡方法并实训；
3、学习光纤研磨工艺，并进行光纤粗磨、精磨、抛光实训；
4、学习光纤研磨清洁工艺，并进行操作实训。
工位四、光纤端面检测工位
光纤端面的平整度作为光纤最基本的参数内容和核心要求，直接影响着产品的功率、光斑质量甚至产品的寿命。
本工位引用了工业级光纤端面观察仪，检验学生光纤端面制备的优劣，同时方便学生进一步了解光纤结构。
实训内容：
1、学习光纤端面观察仪的结构与使用方法；
2、学习手工精抛的工艺，并进行实训；
3、学习光纤端面检验工艺，并进行实训；
4、测量光纤的数值孔径实训；
5、学习应力对光纤输出光斑质量的影响，并使用工装进行检查实训
工位五、器件外观尺寸检验及光电特性测试工位
在实际生产中，物料的尺寸、参数对于最终成品质量起着至关重要的影响。本实训工位主要让学生亲身体验光电子器件生产过程中各部件的组装和检验程序，
内容涉及检验工艺、测量工艺、图纸认别等工业手段，加深学生对器件加工检测的认识。
实训内容：
1、根据光学器件图纸进行耦合镜光学检验实训；
2、根据机械器件图纸进行机械零件检验实训；
3、学习半导体激光器的检验工艺，进行半导体器件的检验实训
工位六、器件装配与显微镜检验工位
显微镜等仪器作为高精密的放大仪器，在细节操作、微型观测、精度处理等工作中起到重要作用。
本工位主要结合显微镜等高精密仪器让学生完成器件点胶、固化、焊检等工序，以提高学生对精密器件
的操作能力。
实训内容：
1、学习光学器件点胶固化工艺，并进行实训操作；
2、根据装配图完成光纤耦合器件的光学器件擦拭、装配、点胶实训；
3、激光器胶粘固化后，对胶水固化程度、胶水量等进行显微镜检验；
4、学习器件高温固化工艺，并进行实训；
5、激光焊接后，对焊接位置、焊点质量等进行显微镜检验
工位七、光电子器件光纤耦合工位
耦合是半导体激光器等产品生产过程中最重要的环节，不仅影响激光器的出光能量和模式，
也影响到激光器的使用寿命。本工位训练学生通过操作多维调整架，改变激光管芯和光纤的相对
位置，实现光束能量的最大传输和最佳光斑质量。
实训内容：
1、学习耦合台各部件功能、参数、操作方法和注意事项；
2、学习光纤耦合的操作工艺步骤与注意事项，并进行光纤耦合实训；
3、根据器件指标要求，对耦合好的器件进行光斑质量与功率检测。
工位八、三自由度激光焊接工位
激光焊接是器件耦合的后续工作，焊接方式及焊点质量将会影响产品使用的寿命及稳定性。激光点焊作为一种新的点焊方式，
与传统的电阻点焊相比具有其特有的优势。采用激光作热源，具有点焊速度快、精度高、热输入量小、工件变形小等特点。
本工位训练学生操作三自由度激光焊接机，完成激光器点焊操作。
实训内容：
1、学习三自由度光纤焊接机的结构与设备的调试方法；
2、进行焊接操作实训，完成三个焊点位置与能量调节；
3、学习光纤耦合半导体激光器件的焊接工艺，并进行焊接实训；
4、学习光纤耦合探测器器件的焊接工艺，并进行焊接实训；
5、学习焊接调整工艺，并对高低温度老化不合格器件进行调整实训。
工位九、同轴激光大气通信应用工位
激光器有着非常广泛的应用，特别是在通信技术中，光通信已经基本上取代了电通信，而可见光通信的研究在近些年也非常火热，
因为可见光的带宽更宽，可携带的信息量更大。通过本工位的训练，学生可以用自己做出来的激光器实现大气通信应用
实训内容：
1、激光器驱动特性；
2、激光器准直训练；
3、激光器大气通信。
工位十、光电特性参数测量工位（B型）
最终检验即对即将出厂的产品各项功能指标进行检查，是实际生产过程中的必要环节。
本工位是让学生使用半导体激光测试仪对制备完成的半导体激光器进行功率、阈值电流、工作电压等参数
测量，生成数据报告，评估器件可靠性
实训内容：
1、学习光纤耦合器件的终检工艺；
2、测试光纤耦合半导体激光器功率、电流、电压值，并填写检验报告；
3、探测器特性参数测量，并填写检验报告；
4、学习半导体激光器测试仪的结构、功能、操作须知；
5、使用半导体激光测试仪测试半导体激光器的P-I-V曲线、阈值电流、斜效率、串联电阻、中心波长、光谱宽度等参数，并生成检验报告；
6、学习半导体耦合器件的运输包装注意事项，并进行包装实训。
工位十一、温度测试工位（C型）
产品温度测试作为产品最后一道工序，其主要目的为测试产品在模拟极端使用环境中的稳定性和使用寿命。
本工位使用工业级高低温冲击试验仪器进行极端温度模拟，让学生对温度测试前后的产品进行对比，了解合格工业产品的要求
实训内容：
1、学习行业老化实验标准；
2、利用高温烘箱完成器件的行业标准温度测试，并记录数据；
3、学习高低温冲击试验箱的使用与参数编程方法，并根据器件要求进行编程实训；
4、利用高低温冲击箱完成器件的行业标准温度测试，并记录数据；
5、对冲击前后的器件参数做对比，并进行分析改进
A型：1、同轴激光器芯片、模组及其配件，100套；
2、三维激光焊接耦合工装台，2套；
3、光纤研磨制备系统，1套；
4、实验室低噪音无油气系统，1套；
5、激光三维焊接机，1套；
6、大气通信光电接收模块，1套；
7、大气激光通信发射模块，1套；
8、单循环水冷系统，1套；
9、光纤检测工装台，1套；
10、特种光纤组件，1套；
11、光电子器件测试电源，3套；
12、热电型激光功率计，3套；
13、探测器响应度检测工装，1套；
14、垂直净化工作柜，1套；
15、高温试验箱，1套；
16、提供完整的实训讲义、工艺流程图、各工序生产工艺文件，1套。
B型：17、光电子器件参数测量系统，1套；
18、半导体参数测试与数据管理软件，1套
C型：19、高低温冲击试验箱，1台；
20、器件老化系统，1套。
参考文献：《纤维光学与光纤应用技术》 北京理工大学出版社 主编：迟泽英 陈文佳 《激光原理与技术》 科学出版社 主编：安毓英 曹长庆
《光通信与技术》 科学出版社 主编：李玉权 朱勇 王江平 《光纤通信器件及系统》西安交通大学出版社 主编：朱京平
国家标准：《GB/T 15972.43-2008 光纤试验方法规范 》第43部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序 数值孔径 《GB/T 31359-2015 半导体激光器测试方法》
*便于产品迭代升级，本册技术指标、图示最终解释权归北京杏林睿光科技有限公司所有
