光传感器的封装方式介绍

       光传感器封装方式有多种，由于光传感器仍处于发展中，其封装方式尚未规范，下面简要介绍几种主要的封装方式。
       机械固定式
       这是光传感器最常用的一种封装方式。它主要是按光传感器的性能和使用要求，设计一定的容器（管壳）和相应的紧固件，将各部件组装固定成一个整体。只要设计合理，这种封装方式完全可以满足长期稳定的使用要求。这种固定方式也便于工艺的标准化、规范化此外，采用相应的密封措施，也能满足密封要求。例如，利用各种型号的真空垫圈，垫片等可构成满足气密要求封装结构。而利用耐油的垫圈、垫片等，则可满足防油（油密）的要求。若设计针对所用部件的导热性能和结构特点，以及所用材料的导热性，则可构成热稳定的封装结构。例如，各机械部件的垫膨胀系数若不相同，则因环境温度的变化，会引起各机械部件的错位，从而使光传感器的性能下降（其中包括光功率的起伏，光偏振态的变化，光波相位的变化等）。
       胶粘固定式
       这是光传感器又一种最常用的封装方式。它和机械固定式的差别主要是：传件之间的固定是用各种粘结剂（胶）。用胶粘固定各部件对光传感器进行封装的优点是便易行，灵活快捷，适用面广。尤其适用于光传感器的试验阶段。
       胶粘的不足之处是：
       1：温度稳定性较差。，原因是粘接剂和被格结构（光传感器各部件），如光纤金热膨胀系数不同。
       2：有附加应力。粘接剂在固化过程会产生附加的应力。这种应力的后果是：降低元件的对准精度（固化过程产生微小位移）;光学元件产生附加的各向异性，传输光波的特性变。一般情况是胶的固化时间愈短，产生的附加应力愈大。因此对偏振特性要求高的场合应慎用粘接剂。另外，为提高各元件对准精度，在粘接剂的固化过程中应实时监测对准的情况，并随时进行微调，以补偿因胶的固化而产生的移位。
       3：难以拆卸。用粘接剂封装的各部件一般难以拆卸而进行重新组装，所以用粘接剂封装的光传感器，一般都无法拆卸。例如，用环氧固化后的封装件就很难拆卸。
       焊接固定式
       对于光传感器，这是一种优于胶粘的封装方式。这种封装方式的优点是：长期稳定性，尤其是热稳定性较好，其不足之处是：需专用焊接装置，需针对不同部件采用不同的工艺（焊接功率的大小、焊接时间的长短、焊接部位的确定等）以及难以拆卸对光学元器件的焊接一般采用激光焊接，即加热源为激光束（例如CO2激光）。目前，光纤法珀干涉仪是激光焊接的成功例之一，因为光纤法珀干涉仪由两段裸光纤插入细毛细管中构成为此，在两光纤间距精密调整后，需将裸光纤和玻璃毛细管固定。以前这种固定用胶粘方式。其缺点是热稳定性差，现改用CO2激光焊接方式封装，则热稳定性大为改善，这种法珀光纤干涉仪用于200℃高温仍能长期稳定工作。
       金属焊固定式
       金属焊固定是又一种较好的封装方式。它和上述焊接固定方式的差别是：需在被焊接的光学元件（一般是非金属材料，例如玻璃，石英光纤等）上先用特种工艺涂敷一层金属薄膜，再用锡焊方式进行金属的焊接。例如：用自聚焦透镜和光纤连接的自准直光纤以及光纤和LD（或LED）的连接多采用这种方式。这种封装方式的优点是：热稳定性好，寿命长。不足之处是工艺较复杂（光学元器件上镀金属的工艺较难）。因而成本高，需专用设备。
       光电传感器目前尚无规范化和标准化的封装工艺。另外，由于光传感器的品种多样化，日前也无较通用的封装工艺。但是构成光传感器的基本组件之一的光源（LD，LED）、光探测器以及它们和光纤、电线的封装方式和光传感器的封装有共同之处，而且光源、光探测器等光电子器件的封装已有较规范和标准的封装方式。