基于焊點形態的光互連模塊熱循環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碩士學位論文題目題目基于焊點形態的光互連模塊熱循環與隨機振動加載條件下對準偏移研究（英文）（英文）ResearchofOpticalInterconnectModuleAlignmentOffsetCouplingEfficiencyunderThermalCyclingRomVibrationLoadBasedonSolderJointShape研究生學號:112011223研究生姓名:吳松指導教師姓名、職務指導教

2、師姓名、職務:黃春躍教授申請學位門類:工學學科、專學科、專業名稱: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，研究了板級波導光互連模塊在熱循環條件下、隨機振動條件下的關鍵位置對準偏移，以及對準偏移對耦合效率的影響規律。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加載條件下垂直腔面發射激光器（VerticalCavitySurfa

3、ceEmittingLaserVCSEL）與耦合元件間的對準偏移。研究結果表明：在熱循環加載條件下，光互連模塊中VCSEL與耦合元件間會產生對準偏移并且偏移量會隨著溫度改變而改變；在一個循環周期中，低溫保溫結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；對準偏移數據的方差分析表明：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力應變響應分析。研究結果表明：在隨機振動加載條件下，板級光互連模塊中VCSEL與耦合元件間會產生對準偏移。對對準偏移數據的方差分

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，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