在波分复用(WDM)光通信网络中,AWG(阵列波导光栅)作为核心器件,其通道数已从40通道向80、160通道升级,波长覆盖范围扩展至1260-1650nm宽谱区间。但AWG生产中的耦合环节,长期面临“多端口同步对准难、宽谱下精度波动大、温振干扰导致良率低”的行业痛点——传统耦合系统需逐通道调试,单颗器件耗时超30分钟,且宽谱场景下光学适配性差,良率常低于85%。奔阅科技基于AWG器件的制造特性,推出新一代AWG耦合系统,通过“多端口同步对准架构、宽谱兼容光学设计、动态温振补偿”三大核心创新,为光器件厂商提供高效稳定的耦合解决方案,近期在某光通信企业的160通道AWG产线应用中,实现产能与良率的显著突破。
多端口同步对准架构:告别“逐通道调试”的效率瓶颈
AWG器件的端口数量普遍在40-160个,且需保证输入/输出端口的光轴精准对应,传统耦合系统采用“单端口逐一校准”模式,不仅调试周期长(单颗40通道AWG平均耗时28分钟),还易因逐端口调节导致的基准偏移,出现“前端口对准、后端口偏移”的问题。奔阅科技针对这一痛点,创新设计“多端口同步对准架构”:
-系统搭载多组高精度光学传感器,可同时采集16个端口的光功率与光轴位置数据,配合“分布式驱动模块”,实现16个端口的同步微调,40通道AWG的调试时间从28分钟缩短至12分钟,160通道器件效率提升更显著(从传统1.5小时降至45分钟);
-开发“端口基准联动算法”,以AWG器件的中心端口为基准,自动校准其他端口的相对位置,确保多端口调节时基准统一,同步对准后的端口光轴偏差≤±0.3μm,较传统逐端口调节的±0.8μm精度提升62.5%;
-支持“端口分组调试”功能,可根据AWG器件的通道分组(如40通道分5组),每组独立同步调节,兼顾效率与精度,避免批量调节时的误差累积。
某光器件厂商测试反馈,使用该架构后,160通道AWG的耦合效率较传统系统提升2倍,且多端口一致性误差控制在±0.5dB以内,远优于行业±1dB的平均标准。
宽谱兼容光学设计:解决“多波长适配难”的场景局限
AWG器件需覆盖1260-1650nm的宽谱波长(含O、E、S、C、L、U波段),传统耦合系统的光学模块常针对特定波段优化,切换波段时需更换镜头或重新校准光学参数,单次波段切换耗时1.5小时,且易因光学适配偏差导致精度下降。奔阅科技AWG耦合系统采用“宽谱兼容光学设计”,突破波段适配局限:
-核心光学镜头采用宽谱增透膜技术,在1260-1650nm全波段内的透光率≥98%,无需更换镜头即可适配不同波段的AWG器件,波段切换仅需在软件端选择对应波段参数,耗时从1.5小时缩短至5分钟;
-光学检测模块内置多波长光源(覆盖全波段)与高灵敏度探测器,可实时采集不同波长下的光功率数据,配合“波长补偿算法”,自动修正不同波长对应的耦合位置偏差,确保全波段内的耦合效率稳定(波动≤±0.2dB);
-支持“自定义波长区间”功能,针对特殊波段需求(如仅覆盖C+L波段),用户可在系统内设定专属波长范围,系统自动优化光学参数,无需额外定制开发,适配灵活性提升80%。
在某企业的80通道C+L波段AWG生产中,该设计让波段切换效率提升18倍,且全波段耦合良率稳定在94%以上,未出现因波长适配导致的精度波动。
动态温振补偿系统:抵御“环境干扰”的精度损耗
AWG器件对温度(±0.5℃波动)与机械振动(≤0.1μm振幅)极为敏感,传统耦合系统缺乏实时补偿机制,环境微小变化就可能导致光轴偏移,需频繁停机校准——某厂商统计显示,传统系统日均因温振干扰停机校准3-4次,累计耗时超2小时,良率波动达±5%。奔阅科技在AWG耦合系统中加入“动态温振补偿系统”,实现环境适应性突破:
-系统内置高精度温湿度传感器(精度±0.1℃)与振动传感器(检测精度0.01μm),实时监测环境参数,当温度波动超±0.3℃或振动超0.05μm时,自动触发补偿机制;
-基于预设的“温振-位移映射模型”,系统可快速计算环境干扰对应的耦合位置修正量,驱动模块自动微调X/Y/Z轴与θx/θy/θz轴,补偿响应时间≤0.5秒,避免精度漂移;
-支持“环境参数记忆”,对长期稳定的生产环境,系统自动记录最优补偿参数,后续相同环境下无需重新建模,补偿效率再提升30%。
应用该系统后,某厂商日均停机校准次数从3-4次降至0.5次,累计停机时间缩短至20分钟,良率波动收窄至±1.2%,生产稳定性显著提升。
应用案例:某光通信企业160通道AWG产线的“效能升级”
某头部光通信企业此前生产160通道AWG器件时,面临三大核心难题:一是逐端口调试导致单颗耗时90分钟,日产能仅40颗;二是切换C/L波段需更换光学镜头,耗时1.5小时,影响订单交付;三是车间温度波动导致良率仅82%,返工成本高企。
引入奔阅科技AWG耦合系统后,产线实现全方位升级:
1.多端口同步对准架构将单颗耦合时间从90分钟降至45分钟,日产能提升至85颗,效率翻倍;
2.宽谱兼容光学设计让C/L波段切换耗时从1.5小时缩短至5分钟,订单响应速度提升18倍,每月可多承接3-4批波段切换订单;
3.动态温振补偿系统让良率稳定在95%,返工率从18%降至5%,每月节省返工成本约12万元,且日均停机校准时间从2小时降至20分钟,设备利用率提升8%。
“AWG器件的耦合精度和效率,直接决定我们在波分复用市场的竞争力。奔阅科技的系统不仅解决了多端口、宽谱、温振这三大老问题,还让产线的柔性化能力大幅提升。”该企业生产总监表示,目前已计划将奔阅AWG耦合系统推广至新建的200通道AWG产线。
作为光通信精密制造领域的解决方案提供商,奔阅科技始终以AWG器件的生产痛点为研发导向,新一代AWG耦合系统的推出,不仅体现了公司在多端口同步控制、宽谱光学适配、动态环境补偿领域的技术积累,更彰显了“让复杂光器件生产更高效、更稳定”的产品理念。未来,奔阅科技将持续深耕AWG、PLC等核心光器件的制造场景,通过场景化创新为行业客户创造更多实用价值。