CN101975982A - 一种光学元件连接固定装置 - Google Patents

Abstract

一种光学元件连接固定装置，包括：光学平板：其上设有容置槽，容置槽上设有通孔；球冠：其设置在光学平板的容置槽内，所述球冠与容置槽配合处均设有可相对移动的滑移面；金属丝：与球冠固接且活动穿过容置槽上的通孔；光学元件：固定在光学平板上；焊锡：固定在金属丝与光学平板上通孔配合处；本发明采用光学元件固定在球冠上，球冠借金属丝拉支调节与光学平板的方向达到调节光学元件的方向，确定后再注入焊锡实现永久固定。其结构简单，操作方便，调整精度高，且占用空间小。

Description

一种光学元件连接固定装置

技术领域

本发明涉及光学仪器，与一种光学元件的连接固定装置有关。 

背景技术

在光学或激光实验中，光学元件一般需要放在多维光学调整架上进行调节。对于微型光学元件应用场合，采用这种结构则成本高，且尺寸较大。

另外，在光通讯无源器件领域，一种标准连接方式是通过焊锡焊接方式连接准直器。如图1所示，101为光纤准直器，102为连接套筒，103为焊锡。通过焊锡与镀金的不锈钢焊接，其热膨胀系统相近，其密封性好温度性能好，但这个结构局限十分明显，仅用于准直器连接，而且准直器尺寸大时整体结构占有的空间仍然较大。 

发明内容

本发明目的在于解决以上的问题，提供一种结构简单，操作方便，占用空间小，方便灵活的光学元件连接固定装置。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光学元件连接固定装置，包括：

1)  光学元件201；

2)  支撑架202：光学元件201与支撑架202固定；

3)  连接杆203：其一端与支撑架202刚性连接固定；

4)  固定板204：其上设有固定槽2041，连接杆203的另一端活动设置于固定槽2041内，所述固定槽2041与连接杆另一端配合处形成调节空间；

5)  焊锡206：固定在连接杆203的另一端与固定槽2041配合处；

6)  光学系统底盘205A：固定板204固定设置在光学系统底盘205A上。

所述的连接杆203为低导热率金属材料制成的柱状或空心柱状结构。

所述的固定板204为低导热率金属材料制成的金属管或与连接杆配合部分为金属的管，其上设有侧孔供焊锡注入焊接。

所述的固定板204置于可用螺钉208锁定的夹具207上，夹具207借螺钉固定于具有多个螺丝孔的光学系统底座205B上。

所述的连接杆为一根以上，各杆呈三角形，正方形、平行或其他几何图形设置。

所述的固定板为一钢板或镀金陶瓷板制成的薄板，其上分布有一组固定槽孔固定连接杆。

所述的支撑架上设有通孔，连接杆套设在支撑架的通孔内自由滑动，连接杆借焊锡焊接固定在支撑架及镀金的陶瓷板底座上。

所述的固定板设有侧孔供焊锡注入焊接。

采用上述技术方案，本专利将光学元件置于支撑架内，支撑架一端开有一凹槽，可与刚性连接杆一端连接，连接杆的另一端置于固定板上的固定槽，通过焊锡焊接方式将连接杆固定于固定板上的固定槽中，再将固定板固定于光学系统底盘上，从而实现光学元件位置调整好后的永久性固定。本专利可实现光学元件无需调整架、精度高、小型化固定。

附图说明

图1为本发明现有技术的结构示意图；

图2为本发明实施例一的结构示意图；

图3为本发明实施例二的结构示意图；

图4为本发明实施例三的结构示意图一；

图5为本发明实施例三的结构示意图二；

图6为本发明实施例四的结构示意图；

图7为本发明具体在准直器上的示意图一；

图8为本发明具体在准直器上的示意图二；

图9为本发明具体在准直器上的示意图三；

图10为本发明具体在准直器上的示意图四；

图11为本发明具体在准直器上的示意图五；

图12为本发明实施例五的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明详述。

如图2所示的本发明的实施方式，其中201为光学元件，如透镜等；202为光学元件的支撑架；203为连接杆，采用钢或其他低热导率材料制作，呈圆柱或空心圆柱型；204为侧面带孔的低热导率金属圆管（或部分为金属的圆管）；205A为整个光学系统底盘；206为焊锡。

操作时，光学元件201先固定于支撑架202中；连接杆203与支撑架202中的凹槽可采用紧密压入方法固定，也可采用粘结、焊接方式固定；连接杆203置于204的固定槽中，由于204的内径比203外径大，因此有一定调节空间，当201位置确定后，从204的侧孔中多次注入焊锡206焊接固定203。由于203，204均为低导热率金属材料，且尺寸小或较薄，其向外部导热速度有限，所以焊锡能刚好在203、204局部加热时熔化并连接、固定203与204。由于焊锡热膨胀系数与不锈钢类材料相近，因此有很好温度性能，而且焊锡本身可以被多次熔化，从而光学元件可实现高精度的位置固定。204与205A亦可同样采用压入或粘结、焊接方式固定。

图3结构中，205B为具有多个螺丝孔的微型光学面板；207为可用螺钉锁定的夹具，其具有一个与205B相同大小的螺丝孔和一个可放置204的凹槽，208为锁定螺丝。207通过208与205B固定，204被预压入或粘结、焊接方式与207固定。

当光学元件201需要在一个较大范围内调节时，可采用这种结构，此时204可在205B上移动到指定位置，而不需要将203和204拆开。

本发明的连接杆数量可根据设计需要采用一根，二根，三根或更多根方式。如图4、图5结构用于光学元件较大时，采用三个连接杆2031B1、203B2、203B3焊接固定光学元件201B的支撑架202B。三个连接杆可相互平行放置也可呈三角形放置。

本发明结构应用于质量较轻的光学元件时亦可采用类似电子原件印刷电板的插孔结构方式固定，此时所用的连接杆直径较小，可为毫米量级。如图6所示，3011，3012……，301n为多个光学元件；3021，3022，……302n为光学元件固定支架，3031，3032，……303n为连接杆；304为薄板如钢板或镀金陶瓷板等，其上根据设计要求分布有多个固定孔；3051，3052，……305n为焊锡。每个光学元件支撑架含有二根、三根或更多的连接杆，各连接杆与固定孔间有一定间隙，只要在各孔处通过点入焊锡实行点焊，即可固定光学元件及支架，这样可实现多个光学元件高精密快速简单固定。

图7、图8所示为本专利结构应用于光通讯无源器件的一个实例。401为光纤准直器，402为准直器支架，403为连接杆，404为准直器固定支架，405为焊锡。准直器支架402通过四根连接杆403焊接在支架404上，各连接杆呈正方形分布。

图7结构可省去402，而将403直接粘结或焊接在401上，如图9所示。这种准直器固定结构可用来制作如图10、图11所示所示的阵列准直器，可大大减少各准直器之间的间隙，从而缩小其体积。

本发明亦可在一个表面镀金的陶瓷板上固定自由分布的光学元件，如图12所示，601为光学元件，602为光学元件夹持平台，603为连接杆，604，605均为焊锡，606为镀金表面，607为陶瓷。602与603之间为松配合，即602可在连接杆上自由移动。当光学元件601调节好后，604处于自由状态，可根据需要调节其高度，再从侧孔或侧槽中点焊604将其位置固定，再在606表面用焊锡605将连接杆固定在所需位置。 

本发明实现光学元件位置调整好后的永久性固定。本专利可实现光学元件无需调整架、精度高、小型化固定。

上述实施方式仅为本发明的几种应用形式，凡落入本发明权利要求保护范围内的任何相同或等同结构均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种光学元件连接固定装置，其特征在于：包括：

光学元件（201）；

支撑架（202）：光学元件（201）与支撑架（202）固定；

连接杆（203）：其一端与支撑架（202）刚性连接固定；

固定板（204）：其上设有固定槽（2041），连接杆（203）的另一端活动设置于固定槽（2041）内，所述固定槽（2041）与连接杆另一端配合处形成调节空间；

焊锡（206）：固定在连接杆（203）的另一端与固定槽（2041）配合处；

光学系统底盘（205A）：固定板（204）固定设置在光学系统底盘（205）上。

2.如权利要求1所述的一种光学元件连接固定装置，其特征在于：所述的连接杆（203）为低导热率金属材料制成的柱状或空心柱状结构。

3.如权利要求1所述的一种光学元件连接固定装置，其特征在于：所述的固定板（204）为低导热率金属材料制成的金属管或与连接杆配合部分为金属的管，其上设有侧孔供焊锡注入焊接。

4.如权利要求1、2或3所述的一种光学元件连接固定装置，其特征在于：所述的固定板（204）置于可用螺钉（208）锁定的夹具（207）上，夹具（207）借螺钉固定于具有多个螺丝孔的光学系统底座（205B）上。

5.如权利要求1或2所述的一种光学元件连接固定装置，其特征在于：所述的连接杆为一根以上，各杆呈三角形，正方形、平行或其他几何图形设置。

6.如权利要求1所述的一种光学元件连接固定装置，其特征在于：所述的固定板为一钢板或镀金陶瓷板制成的薄板，其上分布有一组固定槽孔固定连接杆。

7.如权利要求1所述的一种光学元件连接固定装置，其特征在于：所述的支撑架上设有通孔，连接杆套设在支撑架的通孔内自由滑动，连接杆借焊锡焊接固定在支撑架及镀金的陶瓷板底座上。

8.如权利要求6所述的一种光学元件连接固定装置，其特征在于：所述的固定板设有侧孔供焊锡注入焊接。

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