CN104385169A - 一种光通信器件自平衡耦合夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光通信器件自平衡耦合夹具，包括用于锁紧具有第一通光面的光接收器件的上夹持装置，以及用于锁紧具有第二通光面的光发射器件的下夹持装置，其中所述下夹持装置位于所述上夹持装置的正下方；其特征在于，所述耦合夹具还包括：支承座，其位于所述下夹持装置下方；至少一个弹性元件，其一端固定在所述支承座上，另一端连接至所述下夹持装置；其中，所述下夹持装置上的光发射器件的第二通光面可通过所述弹性元件的弹性力与安装在所述上夹持装置上的光接收器件的第一通光面紧贴。本发明所述的光通信器件自平衡耦合夹具通过改变了传统光通信组件夹持部件处的设计使得工作效率得到大幅度的提高，同时耦合精度也得到了提升。

Description

一种光通信器件自平衡耦合夹具

技术领域

本发明属于光通信器件加工领域，尤其涉及一种光通信器件自平衡耦合夹具。

背景技术

现有光通信器件耦合夹具主要是通过调节三坐标滑台来找正光通信器件的中心对器件进行耦合,而器件与器件之间的水平度则靠夹具的加工精度来保证；由于器件的上下夹持部分都是通过多个部件串型连接在同一个底座上(如专利申请号为201029216042.3的专利名称为光通信接收组件的耦合夹具),故器件夹持部件间的装配误差很难控制在规定的范围内,而且器件在夹持后也很保证器件与该夹持部件的水平度,故在器件在耦合时耦合效率较低且工作效率低下。

发明内容

本发明基于上述问题，提供了一种高效的光通信器件自平衡耦合夹具，该夹具通过改变器件夹持部件结构的设计使其达到高效和快速的要求。

本发明提供的技术方案为：

一种光通信器件自平衡耦合夹具，包括

用于锁紧具有第一通光面的光接收器件的上夹持装置，以及

用于锁紧具有第二通光面的光发射器件的下夹持装置，其中所述下夹持装置位于所述上夹持装置的正下方；其中，所述耦合夹具还包括：

支承座，其位于所述下夹持装置下方；

至少一个弹性元件，其一端固定在所述支承座上，另一端连接至所述下夹持装置；其中，

所述下夹持装置上的光发射器件的第二通光面可通过所述弹性元件的弹性力与安装在所述上夹持装置上的光接收器件的第一通光面紧贴。

优选的是，所述支承座包括可沿所述支承座x轴方向移动的第一滑台组件和可沿所述支承座y轴方向移动的第二滑台组件，所述第一滑台组件和所述第二滑台组件组成一个二维滑动平台；其中，所述下夹持装置固定于所述二维滑动平台上。

优选的是，所述上夹持装置通过一个竖向支座安装在所述支承座上。

优选的是，所述竖向支座包括：

一个竖板；

可沿所述支承座z轴方向移动的第三滑台组件，其一侧连接至所述竖板；

一个第一支板，所述第一支板连接至所述第三滑台组件的另一侧；其中，

所述上夹持装置连接至所述第一支板上。

优选的是，所述竖向支座还包括：一个第二支板，其位于所述第三滑台组件与所述竖板之间，且上端具有向所述第三滑台组件延伸的延伸部；其中，

所述延伸部上安装有可使所述第三滑台组件沿所述支承座z轴方向移动的螺旋千分头。

优选的是，所述光通信器件自平衡耦合夹具还包括：L型提升杆，其位于所述第三滑台组件正下方，且所述L型提升杆一端枢接在所述竖板上，另一端为手握部。

优选的是，所述光通信器件自平衡耦合夹具还包括：一个调节螺钉，其上设有调节螺母；其中，所述调节螺钉设置在所述支承座上并位于在所述L型提升杆的旋转路径上。

优选的是，所述上夹持装置包括：

夹持本体，其连接在所述第一支板上，且一端开设有用于安放所述光接收器件的开口槽；

夹头，其中部与所述夹持本体中部枢接；

第一旋紧螺钉，其连接在所述夹头一端和所述夹持本体另一端之间；

其中，所述夹头的另一端在所述第一旋紧螺钉的作用下可靠向所述开口槽以夹紧位于其中的光接收器件。

优选的是，所述下夹持装置包括：

圆台构件，其上设有容纳所述光发射器件的容纳腔；

第二旋紧螺钉，其位于所述圆台构件的一侧并贯穿圆台构件而指向位于容纳腔内的光发射器件。

优选的是，所述光通信器件自平衡耦合夹具还包括：可调节锁紧环，其位于所述支承座上；其中，

所述可调节锁紧环分为彼此扣合的两个半环状部件，所述两个半环状部件之间通过第三旋紧螺钉拧紧可实现将所述下夹持装置锁紧。

本发明所述的光通信器件自平衡耦合夹具顾名思义其能够达到“自平衡”，具体来说，本发明其一主要是对光发射器件夹持部件处进行改进，即在支承座与下夹持装置之间加装一要小刚度的弹性元件(优先采用压缩弹簧),通过压缩弹簧的弹力使光发射器件与光接收器件自动找正，以此来保证二者通光面间的相对水平，不存在任何缝隙，从而避免因二者缝隙存在而导致装配误差进而对光器件耦合时角向位的影响；其二是通过在上夹持装置的调节部分加装提升杆，使得提升杆能够对带动使上夹持装置上下移动的滑台组件得以快速提升，从而降低劳动强度提高工作效率。

附图说明

图1为本发明所述的光通信器件自平衡耦合夹具的轴侧视图；

图2为图1的轴向剖视图；

图3为图1中的A部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-3所示，本发明提供一种光通信器件自平衡耦合夹具，包括用于锁紧具有第一通光面的光接收器件的上夹持装置1，以及用于锁紧具有第二通光面的光发射器件的下夹持装置2，其中所述下夹持装置位于所述上夹持装置的正下方；尤其是，所述耦合夹具还包括：

支承座3，其位于所述下夹持装置下方；至少一个弹性元件4，其一端固定在所述支承座上，另一端连接至所述下夹持装置；其中，所述下夹持装置上的光发射器件的第二通光面可通过所述弹性元件的弹性力与安装在所述上夹持装置上的光接收器件的第一通光面紧贴。由于弹性力的存在，就使得光接收器件与光发射器件之间的通光面不会因为夹具精度不够而存在缝隙，满足了耦合的精度效果。这里，弹性元件优先采用压缩弹簧，可以选择一个半径较大的大弹簧，也可采用三个或四个半径较小的小弹簧，以让他们均匀分布在支承座和下夹持装置之间。

上述提到的光通信器件自平衡耦合夹具中，所述支承座包括可沿所述支承座x轴方向移动的第一滑台组件5和可沿所述支承座y轴方向移动的第二滑台组件6，所述第一滑台组件和所述第二滑台组件组成一个二维滑动平台；其中，所述下夹持装置固定于所述二维滑动平台上。这里，第一滑台组件和第二滑台组件类似于直线轴承，其都包括可动部分和固定部分；其中，第一滑台组件的可动部分与第二滑台组件的固定部分固定组合。这里，所述支承座的x轴、y轴、z轴方向如图1标示。

参见图1-2，所述上夹持装置通过一个竖向支座安装在所述支承座上，所述竖向支座包括：一个竖板7；可沿所述支承座z轴方向移动的第三滑台组件8，其一侧连接至所述竖板；一个第一支板9，所述第一支板连接至所述第三滑台组件的另一侧；其中，所述上夹持装置连接至所述第一支板上。这里，所述第三滑台组件8同样类似于直线轴承，其固定部分801位于所述竖板上，可动部分802可沿述支承座的z轴方向滑动。从图1可以看到，优选的是，所述竖向支座还包括：一个第二支板10，其位于所述第三滑台组件与所述竖板之间，且上端具有向所述第三滑台组件延伸的延伸部11；其中，所述延伸部上安装有可使所述第三滑台组件沿所述支承座z轴方向移动的螺旋千分头(在图2中未示出)。即，在所述延伸部上安装指向第三滑台组件的可动部分的螺旋千分头，可使其可动部分在螺旋千分头的作用下沿支承座z轴方向移动(从图2可以看到，这里第三滑台组件的可动部分802是连接第一支板的一侧，而固定部分801是连接竖板的一侧)。而在第一滑台组件和第二滑台组件上，本发明也安装有螺旋千分头结构(未示出)，使其可沿支承座x、y轴方向移动。

进一步的是，所述光通信器件自平衡耦合夹具还包括：L型提升杆12，其位于所述第三滑台组件正下方，且所述L型提升杆一端枢接在所述竖板上，另一端为手握部；一个调节螺钉13，其上设有调节螺母；其中，所述调节螺钉设置在所述支承座上并位于在所述L型提升杆的旋转路径上。从图1看到，当L型提升杆掰动90度时，其横段变得竖直即将第三滑台组件的可动部分抬起进而抬起上夹持装置，而竖段手握部变得水平正好通过调节螺钉限位。可见，提升杆的设计可以使得上夹持装置能够得到快速的提升，可快速的拉开光接收器件与光发射器件的距离，进而取出光发射器件，提供了工作效率。

基于上述结构，现进行上下夹持装置的具体描述：

本发明所述的光通信器件自平衡耦合夹具中，所述上夹持装置1包括：夹持本体101，其连接在所述第一支板9上，且一端开设有用于安放所述光接收器件的开口槽102；夹头103，其中部与所述夹持本体中部枢接；第一旋紧螺钉104，其连接在所述夹头一端和所述夹持本体另一端之间；其中，所述夹头的另一端在所述第一旋紧螺钉的作用下可靠向所述开口槽以夹紧位于其中的光接收器件。这里所描述的上夹持装置属于内夹式，而本发明还提供另外一种外扣式的上夹持装置结构设计，即：

所述上夹持装置1包括：夹持本体101，其连接在所述第一支板9上，且一端开设有用于安放所述光接收器件的开口槽102，同时其中部有一长条状通孔，通孔内设有一可转动的立柱，且在立柱上螺纹连接有一个旋钮螺钉；活动扣件，其一端与所述夹持本体端部可转动枢接，另一端设有可供所述旋钮螺钉卡入的缺口。即，当光接收器件放入到夹持本体的开口槽后，掰动活动扣件使其扣向光接收器件，到位后，将旋钮螺钉旋入活动扣件的缺口处，并逐渐将活动扣件与夹持本体拧紧，从而实现光接收器件的夹紧动作。而这里长条状的通孔设计是为了提供给旋钮螺钉摆动的空间。

如图1-2所示，本发明所述的光通信器件自平衡耦合夹具中，所述下夹持装置2包括：圆台构件201，其上设有容纳光发射器件的容纳腔202；第二旋紧螺钉203，其位于所述圆台构件的一侧并贯穿圆台构件而指向位于容纳腔内的光发射器件。这里，当放入光发射器件以后就可以通过旋动第二旋紧螺钉使得光发射器件夹紧在圆台构件中。

参见图1，由于在下夹持装置2和支承座3之间设置了弹性元件，为了避免下夹持装置在弹簧的作用下位置不好固定，本发明中优选的是，所述光通信器件自平衡耦合夹具还设计了可调节锁紧环14，其位于所述支承座上；其中，所述可调节锁紧环分为彼此扣合的两个半环状部件，所述两个半环状部件之间通过第三旋紧螺钉15拧紧可实现将所述下夹持装置锁紧。

这里，优选的是，所述下夹持装置通过一个支架16安装在二维滑动平台上，使得下夹持装置在支架16的支撑下可达到用户需要的高度。

基于上述机械特征的描述，本发明提供的光通信器件自平衡耦合夹具使用方法如下：首先，将光接收器件夹紧在上夹持装置上，然后调节光接收器件在支承座z轴方向上的位置，使得光发射器件便于装入下夹持装置中；装入光发射器件后，通过第二旋紧螺钉将光发射器件夹紧，此时放低光接收器件的高度，并按压下夹持装置，然后松手，以使得下夹持装置在弹簧的弹性力作用下带动光发射器件自动找正光接收器件进而贴紧并使得光发射器件的第一通光面与光接收器件的第二通光面保持相对水平；然后通过可调节锁紧环将找正后的下夹持装置进行锁紧定位，此时再通过二维滑动平台微调光发射器件在支承座x、y轴方向上的位置，从而实现光接收器件和光发射器件的耦合对中。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种光通信器件自平衡耦合夹具，包括

用于锁紧具有第一通光面的光接收器件的上夹持装置，以及

用于锁紧具有第二通光面的光发射器件的下夹持装置，其中所述下夹持装置位于所述上夹持装置的正下方；其特征在于，所述耦合夹具还包括：

支承座，其位于所述下夹持装置下方；

至少一个弹性元件，其一端固定在所述支承座上，另一端连接至所述下夹持装置；其中，

所述下夹持装置上的光发射器件的第二通光面可通过所述弹性元件的弹性力与安装在所述上夹持装置上的光接收器件的第一通光面紧贴。

2.如权利要求1所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，所述支承座包括可沿所述支承座x轴方向移动的第一滑台组件和可沿所述支承座y轴方向移动的第二滑台组件，所述第一滑台组件和所述第二滑台组件组成一个二维滑动平台；其中，所述下夹持装置固定于所述二维滑动平台上。

3.如权利要求1所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，所述上夹持装置通过一个竖向支座安装在所述支承座上。

4.如权利要求3所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，所述竖向支座包括：

一个竖板；

可沿所述支承座z轴方向移动的第三滑台组件，其一侧连接至所述竖板；

一个第一支板，所述第一支板连接至所述第三滑台组件的另一侧；其中，

所述上夹持装置连接至所述第一支板上。

5.如权利要求4所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，所述竖向支座还包括：一个第二支板，其位于所述第三滑台组件与所述竖板之间，且上端具有向所述第三滑台组件延伸的延伸部；其中，所述延伸部上安装有可使所述第三滑台组件沿所述支承座z轴方向移动的螺旋千分头。

6.如权利要求5所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，还包括：L型提升杆，其位于所述第三滑台组件正下方，且所述L型提升杆一端枢接在所述竖板上，另一端为手握部。

7.如权利要求6所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，还包括：一个调节螺钉，其上设有调节螺母；其中，所述调节螺钉设置在所述支承座上并位于在所述L型提升杆的旋转路径上。

8.如权利要求4-7任一项所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，所述上夹持装置包括：

夹持本体，其连接在所述第一支板上，且一端开设有用于安放所述光接收器件的开口槽；

夹头，其中部与所述夹持本体中部枢接；

第一旋紧螺钉，其连接在所述夹头一端和所述夹持本体另一端之间；

其中，所述夹头的另一端在所述第一旋紧螺钉的作用下可靠向所述开口槽以夹紧位于其中的光接收器件。

9.如权利要求1或2所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，所述下夹持装置包括：

圆台构件，其上设有容纳所述光发射器件的容纳腔；

第二旋紧螺钉，其位于所述圆台构件的一侧并贯穿圆台构件而指向位于容纳腔内的光发射器件。

10.如权利要求8所述的光通信器件自平衡耦合夹具，其特征在于，还包括：可调节锁紧环，其位于所述支承座上；其中，

所述可调节锁紧环分为彼此扣合的两个半环状部件，所述两个半环状部件之间通过第三旋紧螺钉拧紧可实现将所述下夹持装置锁紧。