在光纤通信技术高速发展的当下,波分复合器作为实现多波长光信号高效传输的核心器件,其制造精度直接影响通信系统的带宽、稳定性和传输距离。某知名光通信设备制造商在波分复合器量产过程中,面临着关键工序——光纤耦合固定与滤光片粘贴的光固化工艺难题。该工序要求在微米级精度的装配环境中,对微小区域(直径1-5mm)的UV胶水进行快速、均匀固化,同时需严格控制固化过程中的温度,避免高温对光纤、波导等敏感元件造成性能损伤。
波分复合器的核心组件包括光纤阵列、微型滤光片、波导芯片等,其装配工艺对光固化环节提出了多重严苛要求:
高精度光斑控制:光纤与波导的耦合点直径仅2-3mm,滤光片粘贴区域边缘公差需控制在±0.1mm内,传统面光源易出现光斑过大导致的胶水溢胶或固化不均问题。
低热量影响:光纤涂覆层和波导材料耐高温性差,固化过程中若温度超过60℃,可能导致元件性能衰减,传统汞灯因发热量大难以满足要求。
快速固化需求:为提升量产效率,需将单工位固化时间控制在5秒以内,同时保证胶水完全固化(固化深度≥0.5mm),避免后期使用中的可靠性风险。
复杂空间适配:部分复合器内部结构紧凑,存在90°拐角或深腔装配区域,常规照射头难以实现无死角照射。
解决方案:复坦希UVSP81T系列UVLED点光源应用
针对波分复合器的制造痛点,该制造商引入了复坦希(北京)电子科技有限公司的UVSP81T系列四通道UVLED点光源系统,结合定制化工艺方案实现了高效精密固化。
核心设备配置
配置项 | 具体参数 | 选型依据 |
---|---|---|
控制器型号 | UVSP81T 四通道控制器 | 支持多工位同步操作,适配量产需求 |
照射头型号 | LSPHD-2LE4N56(90° 直角照射头) | 采用 90° 直角设计,适配复合器内部深腔及拐角区域照射 |
透镜规格 | LE4.0(4mm 光斑) | 匹配 2-3mm 耦合点及滤光片粘贴区域的精准照射需求 |
波长选择 | 365nm | 匹配客户使用的丙烯酸酯类 UV 胶水光引发剂吸收峰值 |
冷却方式 | 自然冷却(N56 后缀) | 无风扇设计,避免振动干扰精密装配,且无额外热量引入 |
光照强度 | 5200mW/cm² | 在4mm光斑下实现高能量密度,满足 5 秒内快速固化需求 |
工艺优化实施
1.光斑精准定位:通过UVSP81T控制器的数字化调节功能,将照射头光斑中心与固化区域的对准误差控制在±0.05mm内,配合六维调整架实现微米级定位精度。
2.阶梯式能量输出:采用控制器的“阶梯固化”模式,初始2秒输出60%功率(3120mW/cm²)确保胶水表面初步固化,后3秒满功率输出(5200mW/cm²)实现深层固化,避免气泡产生。
3.多工位协同控制:利用四通道控制器的独立控制功能,同时对接光纤耦合、滤光片粘贴、外壳固定等4个工位,单批次处理效率提升4倍。
应用效果
1.固化质量提升:通过4mm精准光斑与365nm匹配波长,胶水固化均匀性(固化深度偏差≤0.03mm)较传统工艺提升80%,复合器插损指标稳定性从92%提升至99.5%。
2.热损伤消除:自然冷却设计使照射头表面温度控制在45℃以下,固化区域环境温度≤50℃,彻底解决了光纤涂覆层热老化问题,元件良率提升15%。
3.生产效率飞跃:单工位固化时间从传统汞灯的20秒缩短至5秒,结合四通道同步操作,日均产能从800件提升至3200件,单位能耗降低60%。
4.空间适配性优化:90°直角照射头成功解决了复合器内部深腔(深度≥20mm)及拐角区域的照射难题,照射无死角率达100%。
客户反馈
该光通信设备制造商生产总监表示:“复坦希UVLED点光源的高精度光斑控制和低热量特性,完美契合了波分复合器的精密制造需求。设备运行半年以来,不仅大幅提升了量产效率,更通过稳定的固化质量降低了后期维护成本,为我们的高端通信器件量产提供了可靠保障。”
复坦希UVSP81T系列UVLED点光源凭借进口灯珠的高能量稳定性、定制化光斑设计及灵活的照射头适配能力,为光通信精密器件制造提供了高效、可靠的光固化解决方案,也为其他微米级精密装配领域的UV固化工艺升级提供了重要参考。