CN102507159B - 一种光发射端焦距测量定位装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光发射端焦距测量定位装置，该定位装置包括基座（1）、光纤定位孔（2）、光纤定位座（3）、紧定装置以及与紧定装置配合作用以对位于光纤定位孔（2）中的光发射元件（20）进行定位的夹持装置（4），该定位装置可快速实现焦距的测量，其结构简单，准确度高。本发明还公开了上述定位装置的光发射端焦距测量方法，包括制备光发射元件和光纤的步骤，光发射元件和光纤的安装步骤以及给光发射元件通电并记录光功率的步骤，该方法极大简化了光发射端焦距的测量工作，易于操作。

Description

一种光发射端焦距测量定位装置及其测量方法

技术领域

本发明属于光纤通信系统中光收发器件领域。

背景技术

通常来讲，光发射端的焦距是有公差变化的，其公差范围一般为±0.4mm，因此，在生产光收发器件时，需要将光发射端发出的光聚焦成0.9微米的光斑点，并将收光孔位置调整到刚好处于光斑点的位置，该位置的公差范围在±0.03mm之内，才能满足预定的耦合功率要求。

而在现有技术中，光收发器件通常是由光发射和接收部分、前端光导通部分以及后端过渡连接部分组成，通常收光孔位置相对于前端光导通部分是不变的，因此，生产时，需调整好光发射部分与前端光导通部分的位置，使其满足预定的耦合功率要求，这就需要操作人员手工调整光斑点的三维位置，即X、Y、Z三维位置，使其与收光孔的位置正对，由于光斑点的直径非常小，而Z向调整对中的难度又较大，因此，在调整校正过程中容易出现偏差太大而需反复调整，导致生产效率降低。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种易于调整并且可提高生产效率的光发射端焦距测量定位装置。

上述第一目的是通过这样的技术方案实现的：一种光发射端焦距测量定位装置，该定位装置包括基座、位于基座上并带有光纤定位孔的光纤定位座、位于光纤定位座上方的紧定装置以及与紧定装置配合作用以对位于光发射元件定位孔中的光发射元件进行定位的夹持装置，其中，所述夹持装置与三维调节台连接并可随三维调节台运动，该光发射元件定位孔与光纤定位孔的中轴重合。

所述紧定装置包括垂直穿过光发射元件定位孔的一面侧壁并露出端头的紧定螺钉和位于光发射元件定位孔内并紧贴紧定螺钉端头端面的压紧块，旋拧紧定螺钉可推动压紧块移动，通过压紧块配合紧定螺钉同时作用，可使定位和调节更加准确。

所述三维调整台包括位于三维立体面上的X轴微分旋转调节端、Y轴微分旋转调节端和Z轴微分旋转调节端；其中，Z轴微分旋转调节端上固定有Z轴移动板，所述夹持装置固定于该Z轴移动板上，从而可通过Z轴微分旋转调节端灵活调节夹持装置在Z向的位置。

作为本发明的进一步改进，所述夹持装置的一端固定在Z轴移动板上，另一端为水平面，该端部设置有光发射元件定位孔。

作为本发明的进一步改进，所述光发射元件的一面上设置有带伸出引脚的光发射元件，其另一面设置有通光孔，其所在端面为通光孔端面，即，通过给引脚通入电流，该光发射元件即可发出激光并从通光孔射出，使待测光更好地聚焦。

所述压紧块的一面紧贴紧定螺钉的端头端面，另一面与光发射端贴合，从而通过旋拧紧定螺钉使压紧块对光发射元件的光发射端进行调节，以使该光发射端与受光设备正对，更好地进行光发射端焦距的测量。

本发明的另一目的是提供一种上述定位装置进行光发射端焦距测量的方法。

上述光发射端焦距测量的方法是这样实现的，它包括如下步骤：第一步，制备光发射元件和光纤，其中，光发射元件的一面上设置有带伸出引脚的光发射元件，其另一面设置有通光孔，其所在端面为通光孔端面；光纤的一端配置金属套管并带有收光孔，另一端连接光功率计；

第二步，将配置有金属套管的光纤一端穿过光纤定位孔，以光纤定位座的上平面为基准面确定收光孔的高度，并使光发射元件的通光孔的端面紧贴光纤定位座的上平面，并同时固定于夹持臂的光发射元件定位孔中，旋拧紧定螺钉推动压紧块，使压紧块将光发射端压紧固定在光纤定位座中；

第三步，给光发射元件的引脚通入电流，此处通入直流电，使光发射元件发出激光信号并经过通光孔射出，然后打开光功率计；

第四步，记录Z轴微分旋转调节端的初始值α，后旋拧Z轴微分旋转调节端使光发射元件向上移动，并旋拧X轴微分旋转调节端和Y轴微分旋转调节端，观察输出的光功率；当激光的焦点与收光孔的焦点重合时，记录Z轴微分旋转调节端的结束值β，所测光发射端焦距长度等于β-α。

本发明的有益效果为：上述光发射端焦距测量定位装置在进行测量时，先通过Z轴微分旋转调节端确定好Z向的光斑点位置，然后只需要调整光发射端和通光孔位置的X向和Y向位置，即可快速将光斑点的位置与收光孔对中，由于采用了前处理测量出光发射端焦距，在生产过程中取消了对光斑点的Z向调整，从而大大降低了光斑点三维位置调整的难度，简便了调整方式，提高生产效率，该定位装置结构简单，维护方便，制作成本低，因此利于推广，生产适应力强，适于批量生产。

更进一步的是，采用上述定位装置，其对光发射端焦距测量的方法也十分简单，操作过程简便，在组装好定位装置后，只需事先记录好Z轴微分旋转调节端的初始值α，然后微量调整X轴微分旋转调节端和Y轴微分旋转调节端，并观察输出的光功率，当光功率达到预定值时，再记录Z轴微分旋转调节端的结束值β，用β减去α即可得到所需测得的光发射端焦距长度，测量值准确，测量难度低。 

附图说明

图1为本发明实施例中光发射元件的结构图。

图2为本发明实施例中光发射端焦距定位装置的结构图。

图3为图2所示定位装置的剖视图。

图4为图3中虚线部分的放大图。

具体实施方式

为了更加清楚地理解本发明目的、技术方案及有益效果，下面结合附图对本发明做进一步的说明，但并不将本发明的保护范围限定在以下实施例中。

如图1至图4所示，一种光发射端焦距测量定位装置，该定位装置包括基座1、位于基座1上并带有光纤定位孔2的光纤定位座3、位于光纤定位座3上方的紧定装置以及与紧定装置配合作用以对位于光发射元件定位孔11中的光发射元件20进行定位的夹持装置4，其中，所述夹持装置4与三维调节台连接并可随三维调节台运动，基座1作为测量光发射端焦距定位装置的平台，其由四根支柱22支撑并用螺钉连接固定，光纤定位座3为方形结构，光纤定位孔2位于其中部；所述紧定装置包括垂直穿过光发射元件定位孔11的一面侧壁并露出端头的紧定螺钉5和位于光发射元件定位孔11内并紧贴紧定螺钉5端头端面的压紧块6，旋拧紧定螺钉5可推动压紧块6移动；所述三维调整台21包括位于三维立体面上的X轴微分旋转调节端7、Y轴微分旋转调节端8和Z轴微分旋转调节端9；其中，Z轴微分旋转调节端9上固定有Z轴移动板10，所述夹持装置4通过螺钉固定于该Z轴移动板10上；所述夹持装置4形似大写英文字母J，其长端固定在Z轴移动板10上，短端呈水平面，该端部设置有光发射元件定位孔11，该光发射元件定位孔11与光纤定位孔2的中轴重合；所述光发射元件20的一面上设置有带伸出引脚12的光发射端13，其另一面设置有通光孔14，其所在端面为通光孔端面15；所述压紧块6的一面紧贴紧定螺钉5的端头端面，另一面与光发射端13贴合。

其测量方法为：

第一步，制备光发射元件20和光纤16，其中，光发射元件20的一面上设置有带伸出引脚12的光发射端13，其另一面设置有通光孔14，其所在端面为通光孔端面15；光纤16的一端包覆并坚固金属套管17，金属套管17的端面制备有收光孔18，另一端制成能与光功率计19连接使用的光纤连接头，通过该光纤连接头与光功率计19连接。

第二步，将配置有金属套管17的光纤16一端穿过光纤定位孔2，以光纤定位座3的上平面为基准面确定收光孔18的高度，该高度值可取等于光发射端焦距的公差下限值减去一个常数，在实验中，本申请人将该常数值取为0.2mm，但本发明并不限于0.2mm，并使光发射元件20的通光孔14的端面紧贴光纤定位座3的上平面，同时固定于夹持装置4的光发射元件定位孔11中，旋拧紧定螺钉5推动压紧块6，使压紧块6将光发射端13压紧固定在光纤定位座3中。

第三步，给光发射元件20的引脚12通入直流电流，使光发射端13发出激光信号并经过通光孔14射出，然后打开光功率计19。

第四步，记录Z轴微分旋转调节端9的初始值α，后旋拧Z轴微分旋转调节端9使光发射元件20向上移动，并旋拧X轴微分旋转调节端7和Y轴微分旋转调节端8，观察输出的光功率；当激光的焦点与收光孔18的焦点重合时，记录Z轴微分旋转调节端9的结束值β，所测光发射端焦距长度等于β-α，从而测得发光射端焦距的长度。

Claims (1)

1. 光发射端焦距测量定位装置的测量方法，其特征在于：该光发射端焦距测量定位装置包括基座（1）、位于基座（1）上并带有光纤定位孔（2）的光纤定位座（3）、位于光纤定位座（3）上方的紧定装置以及与紧定装置配合作用以对位于光发射元件定位孔（11）中的光发射元件（20）进行定位的夹持装置（4），其中，所述夹持装置（4）与三维调节台（21）连接并可随三维调节台（21）运动，该光发射元件定位孔（11）与光纤定位孔（2）的中轴重合，所述紧定装置包括垂直穿过光发射元件定位孔（11）的一面侧壁并露出端头的紧定螺钉（5）和位于光发射元件定位孔（11）内并紧贴紧定螺钉（5）端头端面的压紧块（6），旋拧紧定螺钉（5）可推动压紧块（6）移动，所述三维调节台（21）包括位于三维立体面上的X轴微分旋转调节端（7）、Y轴微分旋转调节端（8）和Z轴微分旋转调节端（9）；其中，Z轴微分旋转调节端（9）上固定有Z轴移动板（10），所述夹持装置（4）固定于该Z轴移动板（10）上，所述夹持装置（4）的一端固定在Z轴移动板（10）上，另一端为水平面，该为水平面的端部设置有光发射元件定位孔（11），所述光发射元件（20）的一面上设置有带伸出引脚（12）的光发射端（13），其另一面设置有通光孔（14），其通光孔（14）所在端面为通光孔端面（15），所述压紧块（6）的一面紧贴紧定螺钉（5）的端头端面，另一面与光发射端（13）贴合，所述测量方法包括以下步骤：

第一步，制备光发射元件（20）和光纤（16），其中，光发射元件（20）的一面上设置有带伸出引脚（12）的光发射端（13），其另一面设置有通光孔（14），其通光孔（14）所在端面为通光孔端面（15）；光纤（16）的一端配置金属套管（17）并带有收光孔（18），另一端连接光功率计（19）；

第二步，将配置有金属套管（17）的光纤（16）一端穿过光纤定位孔（2），以光纤定位座（3）的上平面为基准面确定收光孔（18）的高度，并使光发射元件（20）的通光孔（14）的端面紧贴光纤定位座（3）的上平面，并同时固定于夹持装置（4）的光发射元件定位孔（11）中，旋拧紧定螺钉（5）推动压紧块（6），使压紧块（6）将光发射端（13）压紧固定在光发射元件定位孔（11）中；

第三步，给光发射元件（20）的引脚（12）通入电流，使光发射端（13）发出激光信号并经过通光孔（14）射出，然后打开光功率计（19）；

第四步，记录Z轴微分旋转调节端（9）的初始值α，后旋拧Z轴微分旋转调节端（9）使光发射元件（20）向上移动，并旋拧X轴微分旋转调节端（7）和Y轴微分旋转调节端（8），观察输出的光功率；当激光的焦点与收光孔（18）的焦点重合时，记录Z轴微分旋转调节端（9）的结束值β，所测光发射端焦距长度等于β-α。