با افزایش سرعت 400G/800G و حتی 1.6T در ماژول‌های نوری پرسرعت، CPO، فوتونیک سیلیکونی و موتورهای نوری پرسرعت به سمت تولید انبوه حرکت می‌کنند، مرحله جفت‌سازی نوری نیازمندی‌های بالاتری را برای دقت، سازگاری و اتوماسیون تجهیزات ایجاد می‌کند. دستگاه جفت‌سازی خودکار برای ماژول‌های نوری یک سیستم تولید جفت‌سازی یکپارچه است که برای این تقاضا ساخته شده است. از طریق هماهنگی یک استیج حرکتی نانومتری، یک سیستم بینایی و الگوریتم‌های داخلی، کل گردش کار را از بازرسی انتهای سطح تا پخت کامل می‌کند و جفت‌سازی دستی را به طور کامل جایگزین می‌کند.
1. چرا ماژول‌های نوری پرسرعت به هم‌ترازی فعال نیاز دارند
در یک ماژول نوری پرسرعت، سیگنال‌های نوری بین لنز، آرایه فیبر و تراشه موجبر باید به دقت هم‌تراز شوند تا راندمان جفت‌سازی ایده‌آل و اتلاف بازگشتی قابل کنترل حاصل شود. هم‌ترازی غیرفعال توسط تلرانس‌های انباشته دستگاه و خطاهای تثبیت‌کننده محدود می‌شود و به سختی می‌تواند نیازمندی‌های نوری بالاتر از 400G را برآورده کند. هم‌ترازی فعال، که توان نوری را در زمان واقعی اندازه‌گیری می‌کند، استیج حرکتی را تحت بازخورد الکتریکی هدایت می‌کند تا شدت پیک را جستجو کرده و سپس موقعیت را ثابت کند، به روش اصلی برای تضمین عملکرد نوری در تولید انبوه دستگاه‌های پرسرعت تبدیل شده است.
2. بلوک‌های سازنده: استیج نانومتری، سیستم بینایی و الگوریتم بهینه‌سازی داخلی
دستگاه از سه بخش همکاری‌کننده تشکیل شده است. اولی یک استیج حرکتی نانومتری با دقت بالا ±50 نانومتر است که موقعیت‌یابی زیر طول موج را فراهم می‌کند. دومی یک سیستم بازرسی بینایی با کارایی بالا است که انتهای سطح دستگاه را در حین بارگیری و تخلیه بررسی می‌کند. سومی یک الگوریتم بهینه‌سازی جفت‌سازی هوشمند داخلی بالغ است که به سرعت پیک جفت‌سازی را جستجو کرده و به آن همگرا می‌شود. با کارکرد مشترک، این عناصر به دستگاه اجازه می‌دهند تا جفت‌سازی دستی را جایگزین کرده و انحراف ناشی از اپراتور را حذف کند.
3. گردش کار کامل: بازرسی انتهای سطح، جستجوی پیک، هم‌ترازی، توزیع و پخت
در مرحله بارگیری، دستگاه ابتدا انتهای سطح دستگاه را بازرسی می‌کند تا قطعات غیرعادی را غربال کند. سپس به طور خودکار وارد جستجوی پیک نوری می‌شود و استیج را تحت بازخورد توان نوری به سمت موقعیت بهینه هدایت می‌کند. پس از هم‌ترازی دقیق نزدیک به پیک، توزیع انجام می‌شود و فرآیند به سمت پخت پیش می‌رود. منطق فرآیند جفت‌سازی آزادانه قابل ویرایش است و رابط نرم‌افزار قابل سفارشی‌سازی است و راه‌اندازی و کمیسیونینگ را کوتاه نگه می‌دارد. بر اساس صفحه محصول، دستگاه بازده جفت‌سازی پایدار بالای 97% و زمان فعال بودن تجهیزات بالای 93% را ارائه می‌دهد.
4. سازگاری دو فرآیندی: لنز دوگانه و FA دوگانه
با توجه به مسیرهای فنی موازی در صنعت، پلتفرم یکپارچه از هر دو فرآیند جفت‌سازی اصلی، لنز دوگانه و FA دوگانه پشتیبانی می‌کند و هر دو قبلاً در تولید مستقر شده‌اند. این دستگاه می‌تواند با اشکال مختلف بسته‌بندی مانند COB، BOX و موتورهای نوری سازگار شود، و همچنین با دستگاه‌های تک حالته و چند حالته و اجزای مختلف ارتباط نوری از جمله لنزها، FAها، MUX و DMUX.
5. کنترل حلقه بسته معیارهای کلیدی نوری
در طول توزیع و پخت، دستگاه کنترل حلقه بسته را بر معیارهای کلیدی نوری مانند ضخامت لایه چسب، هم‌سطحی و اتلاف بازگشتی اعمال می‌کند. این امر عملکرد نوری محصولات دسته‌ای را سازگار نگه می‌دارد و اتلاف بازگشتی را قابل کنترل می‌کند، بنابراین سازگاری تولید را تضمین کرده و در عین حال نرخ نقص و هزینه تولید را کاهش می‌دهد.
6. معماری ماژولار انعطاف‌پذیر
این دستگاه از معماری ماژولار انعطاف‌پذیر استفاده می‌کند که امکان تغییر سریع و راحت و قابلیت توسعه قوی را برای پشتیبانی از محصولات چند دسته‌ای و چند مشخصه فراهم می‌کند. این دستگاه نمونه‌گیری تحقیق و توسعه سازمانی، تولید آزمایشی دسته‌ای کوچک تا متوسط و تولید انبوه استاندارد شده در مقیاس بزرگ را پوشش می‌دهد. شرکت فناوری شنژن شینگته (Shenzhen Xingte Technology Co., Ltd.) مدت‌هاست بر تحقیق، توسعه و تولید تجهیزات هوشمند ارتباط نوری تمرکز کرده است و راه‌حل‌های جفت‌سازی خودکار پایدار را برای تولید ماژول‌های نوری پرسرعت ارائه می‌دهد.
