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光传感器的封装方式介绍
发布时间:2021-02-02   点击次数:84次

光传感器封装方式有多种,由于光传感器仍处于发展中,其封装方式尚未规范,下面简要介绍几种主要的封装方式。

 

机械固定式

 

这是光传感器最chang用的一种封装方式。它主要是按光传感器的性能和使用要求,设计一定的容器(管壳)和相应的紧固件,将各部件组装固定成一个整体。只要设计合理,这种封装方式完全可以满足长期稳定的使用要求。这种固定方式也便于工艺的标准化、规范化此外,采用相应的密封措施,也能满足密封要求。例如,利用各种型号的真空垫圈,垫片等可构成满足气密要求封装结构。而利用耐油的垫圈、垫片等,则可满足防油(油密)的要求。若设计针对所用部件的导热性能和结构特点,以及所用材料的导热性,则可构成热稳定的封装结构。例如,各机械部件的垫膨胀系数若不相同,则因环境温度的变化,会引起各机械部件的错位,从而使光传感器的性能下降(其中包括光功率的起伏,光偏振态的变化,光波相位的变化等)。

 

胶粘固定式

 

这是光传感器又一种最chang用的封装方式。它和机械固定式的差别主要是:传件之间的固定是用各种粘结剂(胶)。用胶粘固定各部件对光传感器进行封装的优点是便易行,灵活快捷,适用面广。尤其适用于光传感器的试验阶段。

 

胶粘的不足之处是:

 

1:温度稳定性较差。,原因是粘接剂和被格结构(光传感器各部件),如光纤金热膨胀系数不同。

 

2:有附加应力。粘接剂在固化过程会产生附加的应力。这种应力的后果是:降低元件的对准精度(固化过程产生微小位移);光学元件产生附加的各向异性,传输光波的特性变。一般情况是胶的固化时间愈短,产生的附加应力愈大。因此对偏振特性要求高的场合应慎用粘接剂。另外,为提高各元件对准精度,在粘接剂的固化过程中应实时监测对准的情况,并随时进行微调,以补偿因胶的固化而产生的移位。

 

3:难以拆卸。用粘接剂封装的各部件一般难以拆卸而进行重新组装,所以用粘接剂封

 

装的光传感器,一般都无法拆卸。例如,用环氧固化后的封装件就很难拆卸。

 

焊接固定式

 

对于光传感器,这是一种优于胶粘的封装方式。这种封装方式的优点是:长期稳定性,尤其是热稳定性较好,其不足之处是:需专yong焊接装置,需针对不同部件采用不同的工艺(焊接功率的大小、焊接时间的长短、焊接部位的确定等)以及难以拆卸对光学元器件的焊接一般采用激光焊接,即加热源为激光束(例如CO2激光)。目前,光纤法珀干涉仪是激光焊接的成功例之一,因为光纤法珀干涉仪由两段裸光纤插入细毛细管中构成为此,在两光纤间距精密调整后,需将裸光纤和玻璃毛细管固定。以前这种固定用胶粘方式。其缺点是热稳定性差,现改用CO2激光焊接方式封装,则热稳定性大为改善,这种法珀光纤干涉仪用于200℃高温仍能长期稳定工作。

 

金属焊固定式

 

金属焊固定是又一种较好的封装方式。它和上述焊接固定方式的差别是:需在被焊接的光学元件(一般是非金属材料,例如玻璃,石英光纤等)上先用特种工艺涂敷一层金属薄膜,再用锡焊方式进行金属的焊接。例如:用自聚焦透镜和光纤连接的自准直光纤以及光纤和LD(或LED)的连接多采用这种方式。这种封装方式的优点是:热稳定性好,寿命长。不足之处是工艺较复杂(光学元器件上镀金属的工艺较难)。因而成本高,需专yong设备。

 

光电传感器目前尚无规范化和标准化的封装工艺。另外,由于光传感器的品种多样化,日前也无较通用的封装工艺。但是构成光传感器的基本组件之一的光源(LDLED)、光探测器以及它们和光纤、电线的封装方式和光传感器的封装有共同之处,而且光源、光探测器等光电子器件的封装已有较规范和标准的封装方式。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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