同轴型激光器焊后偏移的理论与实验研究

为了研究同轴型激光器激光焊接产生的焊后偏移(PWS),采用基于有限元热-结构耦合理论的分析方法,建立了同轴型激光器3束激光焊接模型,分析了激光焊接工艺参量对焊后偏移的影响规律,并进行了激光锤校正实验研究,获得了同轴型激光器激光焊接前后及校正后的耦合光功率值。结果表明,同轴型激光器的焊后偏移受到3个焊点功率分布和位置分布等因素的影响;耦合光功率在激光锤校正后整体呈上升趋势,最大耦合光功率可恢复至94%,有限元仿真分析对PWS的方向预测合理。这一结果对激光焊接同轴型激光器的生产具有一定的指导意义。

蝶形LD封装焊后偏移补偿及预测模型

针对LD封装激光焊接后变形产生的耦合偏差,本文首先设计了不同参数对焊后偏移(PWS)影响程度的实验,通过参数间排列组合的变化观测其对PWS的影响程度;进而设计出神经网络焊后偏移预测模型,并将预偏移大小、焊点位置、激光脉冲能量以及焊接前初始位置等可以实时调节的焊接参数作为神经网络输入,模型的PWS预测值与实际值吻合效果良好。实验结果表明,利用神经网络预测PWS的方法是可行的,并且在实际焊接过程中,可以借助神经网络预测模型选择最佳的焊接初始条件使PWS降至最低,大大提高了LD的封装效率和产品可靠性。

基于应变电测方法的激光焊焊后偏移的检测技术

利用应变电测简单易行灵敏度高等优点,设计了一种检测同轴型激光二极管激光焊封装焊后偏移的系统,并对检测机构的关键部件——弹簧片进行了参数选择。

高速光发射组件激光焊接焊后偏移补偿研究

针对高速光发射组件金属光口(receptacle)与调节环穿透焊后光路耦合效率明显降低这个工艺难点,采用基于有限元热-结构耦合理论分析方法,建立焊接模型并计算出焊后偏移量。根据计算结果用实验数据对比分析加焊前预补偿与不加焊前预补偿的耦合效率:与不加补偿相比,加补偿后的耦合效率平均提高了50%。这一结果对高速光器件尤其是多通道集成光器件的封装开发以及生产都具有一定的指导意义。

光电器件激光焊接封装的建模与分析

介绍了激光焊原理和有限元分析过程,建立了激光二极管封装组件的3-D有限元模型,利用A nsys有限元分析程序对激光二极管在不同焊接条件下激光焊封装的温度场进行了计算模拟,仿真分析了激光锤作用下激光二极管封装尾纤的焊后偏移(PW S)。在增加功率和脉冲时间的条件下,激光锤引起的焊后偏移量也相应的增加,但是在校正量相同的情况下,增加脉冲时间比增加功率对材料的热应力影响区要大。高功率低脉冲的焊接参数是完成焊接封装的首选参数。