基于焊點形態(tài)的光互連模塊熱循環(huán)與隨機振動加載條件下對準偏移研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目題目基于焊點形態(tài)的光互連模塊熱循環(huán)與隨機振動加載條件下對準偏移研究（英文）（英文）ResearchofOpticalInterconnectModuleAlignmentOffsetCouplingEfficiencyunderThermalCyclingRomVibrationLoadBasedonSolderJointShape研究生學(xué)號:112011223研究生姓名:吳松指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教

2、師姓名、職務(wù):黃春躍教授申請學(xué)位門類:工學(xué)學(xué)科、專學(xué)科、專業(yè)名稱:機械電子工程提交論文日期:2014年04月論文答辯日期:2014年06月摘要I摘要本文通過有限元仿真分析，研究了板級波導(dǎo)光互連模塊在熱循環(huán)條件下、隨機振動條件下的關(guān)鍵位置對準偏移，以及對準偏移對耦合效率的影響規(guī)律。首先，運用有限元軟件ANSYS建立了板級光互連模塊的有限元分析模型，分析了光互連模塊在熱循環(huán)加載條件下垂直腔面發(fā)射激光器（VerticalCavitySurfa

3、ceEmittingLaserVCSEL）與耦合元件間的對準偏移。研究結(jié)果表明：在熱循環(huán)加載條件下，光互連模塊中VCSEL與耦合元件間會產(chǎn)生對準偏移并且偏移量會隨著溫度改變而改變；在一個循環(huán)周期中，低溫保溫結(jié)束時期溫度偏移最大；光互連模塊的12路光通道中，位于光通道外側(cè)的VCSEL與耦合元件的對準偏移明顯比中間通道的偏移值大；對準偏移數(shù)據(jù)的方差分析表明：VCSEL焊點高度對對準偏移有顯著性影響，VCSEL焊點體積、陶瓷基板焊點高度和陶瓷

4、基板焊點體積對對準偏移無顯著影響；四個因素的顯著性排序由大到小依次為：VCSEL焊點高度，其次是陶瓷基板焊點高度，再次是VCSEL焊點體積，最后是陶瓷基板焊點體積；顯著因素的單因子分析表明隨著VCSEL焊點高度的增加，VCSEL與耦合元件的對準偏移越來越大。然后，對光互連模塊有限元模型在隨機振動加載條件下進行應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)分析。研究結(jié)果表明：在隨機振動加載條件下，板級光互連模塊中VCSEL與耦合元件間會產(chǎn)生對準偏移。對對準偏移數(shù)據(jù)的方差分

5、析表明：陶瓷基板焊點高度與VCSEL焊點高度對VCSEL與耦合元件的對準偏移有高度顯著性影響，陶瓷基板焊點體積對對準偏移有顯著性影響，VCSEL焊點體積對對準偏移無顯著影響；對影響VCSEL與耦合元件對準偏移高度顯著的因子做單因子分析表明：在所選擇的高度范圍內(nèi)，隨著陶瓷基板焊點高度的增加VCSEL與耦合元件的對準偏移越來越大，隨著VCSEL焊點高度的增加對準偏移也越來越大。最后，通過計算偏移過程中VCSEL聚焦在耦合元件光纖端面的聚焦光