CN109188605B - 一种长线列密排光纤阵列排布装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长线列密排光纤阵列排布装置，所述的装置包括底座、滑块和滑块的调节机构。底座上设置有长线列密排光纤阵列的安装槽和滑块的滑道，滑道两侧设置有限位块。滑块由前滑条和后滑条通过弓形连杆连接形成，前滑条的后端和后滑条的前端设置有斜口端面，斜口端面之间的间隙形成光纤引导缝。滑块的调节机构连接后滑条，长线列密排光纤阵列的阵列底板放置在安装槽中，推移滑块使光纤引导缝依次对准阵列底板上的光纤定位槽，光纤沿光纤引导缝放入光纤定位槽。底座的安装槽的外侧及槽沿上分别设置顶块和压条固定阵列底板和阵列盖板，形成光纤阵列。本发明针对由较大数量的光纤制作长线列密排光纤阵列的需要设置，具有操作简单，光纤排布稳定有序的特点。

Description

一种长线列密排光纤阵列排布装置

技术领域

本发明属于光纤器件制作领域，具体涉及一种长线列密排光纤阵列排布装置。

背景技术

随着光纤用于信息通信技术的不断发展，线性光纤阵列作为线性图像信息输入/输出的一种主要方式得到了越来越多的应用，而随着线性图像信息采集范围的扩大，需要制作由数百根甚至上千根光纤线性有序密排形成的长线列密排光纤阵列。通常的线性光纤阵列由阵列底板和阵列盖板夹持多根光纤形成，其中的阵列底板和阵列盖板的相对表面刻制有平行排布的 “V”形或梯形结构的光纤定位槽，阵列底板、阵列盖板和光纤之间用粘接胶固定连接；长线列密排光纤阵列中，由于光纤数量非常多，而且每根光纤都与数百甚至上千个密集排布的光纤定位槽中唯一的一个光纤定位槽对应，以实现有序密排。因此，传统的将数根或数十根光纤直接平放在光纤夹持模块中制作线性光纤阵列的手工制作方式就不再适用，需要一种专用的长线列密排光纤阵列排布装置。

发明内容

为实现用于大范围线性图像采集的光纤阵列的制作需要，本发明提供一种长线列密排光纤阵列排布装置，能够准确地将较大数量的光纤稳定有序地密排在阵列底板上的光纤定位槽中，形成高精度长线列密排光纤阵列。

本发明的技术方案如下：

本发明的一种长线列密排光纤阵列排布装置，包括底座、滑块和滑块的调节机构，其特点是：所述的装置底座上设置有安装槽，用于安装长线列密排光纤阵列。长线列密排光纤阵列包括光纤、阵列底板、阵列盖板和玻璃盖板，阵列底板和阵列盖板上均设置有光纤定位槽。底座上还设置有滑块的滑道，滑道包括前滑道和后滑道，安装槽设置在前滑道和后滑道之间。前滑道的两侧和后滑道的两侧分别设置有限位块，限位块与底座连接，限制滑块在滑道中直线平移。滑块由前滑条、后滑条和固定连接前滑条和后滑条的弓形连杆组成，在后滑条的前端设置有斜口端面I，前滑条的后端与斜口端面I对称设置有结构相同的斜口端面II，前滑条的后端与后滑条的前端相对接近，斜口端面I与斜口端面II之间有一间隙，所述间隙形成光纤引导缝。滑块的调节机构包括挡板、调节杆、盖板和减摩垫，挡板在滑道的起始端与底座连接，挡板上设置有螺纹通孔，调节杆上设置有螺纹段，后滑条的后端设置有卡环，调节杆穿过挡板并通过卡环与后滑条连接，卡环与调节杆的连接面上设置减摩垫，卡环的上方固定安装盖板，盖板用于限制减摩垫的转动和位移。长线列密排光纤阵列的阵列底板放置在安装槽中，通过调节杆上的螺纹段旋转调节杆并推移滑块使光纤引导缝依次对准阵列底板上的光纤定位槽，光纤沿光纤引导缝依次放入光纤定位槽。底座的安装槽外侧设置有固定阵列底板的顶块，安装槽前后的槽沿上设置有压条，压条通过半螺纹螺杆与底座连接，用于压制光纤上方的阵列盖板。

所述的后滑条的前端部分设置有直角台阶形式的上台阶面I和下台阶面I，所述的弓形连杆的一端与上台阶面I紧固连接。斜口端面I为后滑条的下台阶面I的纵向端部的前端面，斜口端面I包括上部斜向的斜面I和下部竖向的竖面I，斜面I的面积大于竖面I的面积。

所述的前滑条的后端部分与后滑条的前端部分对称设置且结构相同，前滑条的后端部分设置有直角台阶形式的上台阶面II和下台阶面II。弓形连杆的另一端与上台阶面II紧固连接。斜口端面II为前滑条的下台阶面II的纵向端部的后端面，斜口端面II包括上部斜向的斜面II和下部竖向的竖面II，斜面II的面积大于竖面II的面积。

所述由后滑条前端的斜口端面I和前滑条后端的斜口端面II相对接近所形成的光纤引导缝为上宽下窄的“V”形缝，光纤引导缝两侧的前滑条和后滑条的厚度相同。

所述的通过弓形连杆连接的后滑条和前滑条的底部平面的纵向中心轴在同一直线上，前滑条的底部平面和后滑条的底部平面在同一个平面且紧贴滑道平面。弓形连杆包括弓体和弓体两端的第一连接头和第二连接头，第一连接头上设置有两个沿滑块纵向排布的通孔，第二连接头上设置有两个沿滑块纵向排布的腰形孔。后滑条的上台阶面I和前滑条的上台阶面II上分别沿其纵向设置有两个螺纹孔，弓形连杆的第一连接头和第二连接头通过螺钉分别与后滑条和前滑条固定连接。弓体与后滑条和前滑条纵向平行，弓体的竖向位置位于安装槽上方外侧以避开光纤引导缝以上的空间。前滑条通过弓形连杆的推动与后滑条同步移动。

所述后滑条的底部两侧部分对称外延形成后滑条底部纵向为直边的后边幅，前滑条的底部两侧部分对称外延形成前滑条底部纵向为直边的前边幅，前边幅结构与后边幅结构相同。所述的后滑道两侧的两个限位块对称设置，前滑道两侧的两个限位块对称设置，限位块设置有相互垂直的压边和挡边，压边压制后滑条的后边幅和前滑条的前边幅限制滑块的上下位移，挡边与底座连接限制滑块的左右位移。限位块的长度由后滑条或前滑条的具体长度及所需滑块的行程长度确定。

所述底座的后滑道两侧和前滑道两侧分别对称设置有两个结构相同的限位槽，限位槽为平底槽，限位槽底部均布设置有螺纹孔。所述的限位块的挡边上均布设置有半沉孔，挡边的一部分嵌入限位槽中并通过螺栓与底座连接。可以通过半沉孔从侧面观察螺栓的连接状况。

所述后滑条的后端横向设置有连接槽，与调节杆连接的卡环开设在连接槽的后侧壁上，卡环设置为上开口的“U”形直通环，连接槽和卡环上方设置有宽度与后滑条宽度相同的矩形的盖板，盖板前部与连接槽的前侧壁顶端连接，盖板后端部伸出后滑条的后端部。

所述调节杆包括连接一体的手柄、螺纹段、杆颈和杆头，杆颈卡入后滑条的卡环，杆头置于连接槽中，卡环前后设置的减摩垫为倒“U”形的聚四氟乙烯平垫，减摩垫外形为正方形结构，减摩垫在卡环前后卡在调节杆的杆颈的两端，所述盖板盖在正方形的减摩垫的上边，用于限制减摩垫的转动和位移。

所述滑道的挡板的下部在底座的后滑道起始端与底座侧壁连接，挡板上部对应滑块中心轴位置设置有与调节杆的螺纹段对应的螺纹通孔，调节杆穿过挡板并通过螺纹调节推动滑块。所述螺纹为螺距小于0.5mm的细牙螺纹，以实现滑块直线位移的微调整。

所述底座上的安装槽为矩形平底槽，安装槽的外侧侧面开口，所述长线列密排光纤阵列的阵列底板从安装槽外侧放入安装槽中，阵列底板上的光纤定位槽与滑道垂直且与滑块上的光纤引导缝的方向平行一致。

所述底座上的安装槽的外侧正对安装槽设置有阵列底板的底板定位槽，底板定位槽为平底槽，底板定位槽的内侧壁上设置有两个螺纹孔，所述阵列底板的顶块设置在底板定位槽中，顶块的上边沿从安装槽的外侧顶住阵列底板的下半部分并固定阵列底板，顶块上设置有两个槽形缺口，槽形缺口的槽底位置与底板定位槽的内侧壁的两个螺纹孔位置对应，顶块通过槽形缺口用螺栓与底板定位槽的内侧壁连接以固定阵列底板，顶块底部与底板定位槽的槽底接触以控制顶块的上边沿与阵列底板的固定位置。

所述底座上的安装槽的内侧方向正对安装槽设置有光纤的容纳槽，容纳槽容纳阵列底板的后部光纤，容纳槽为由安装槽向底座内侧扩大的平面等腰梯形的通槽。阵列底板在放入安装槽后，阵列底板上的光纤定位槽的槽底与容纳槽的槽底齐平，去除涂敷层的光纤的前端部放入光纤定位槽，其后部光纤水平放置在容纳槽中。

所述滑块的厚度小于安装槽中阵列底板上光纤定位槽的长度的二分之一，滑块从安装槽中间偏内侧横过安装槽中的阵列底板上方。滑块上的光纤引导缝的方向与光纤定位槽方向平行一致。

所述底座的安装槽的前后两侧的槽沿上靠近滑道分别设置有压条；所述压条为细腰的直方柱条，压条包括压头、腰身和连接座，连接座上设置有通孔，并通过半螺纹螺杆与底座连接，连接座靠近滑块的底边倒角为圆弧形，使压条在滑块附近可以在90度角度范围内转动。压条的压头压制阵列盖板，转动半螺纹螺杆，可以调节阵列盖板对光纤的压紧力。

所述光纤引导缝由斜口端面I和斜口端面II相对抵近形成，滑块安装过程中，在斜口端面I和斜口端面II之间设置有确定厚度的平面直板，斜口端面I的竖面I和斜口端面II的竖面II在平面直板两侧紧贴平面直板并由弓形连杆紧固连接前滑条和后滑条，取出平面直板形成光纤引导缝。

所述限位块、滑块和挡板都可拆卸，拆除后在阵列底板的后端光纤上压制玻璃盖板，以更好地控制光纤的端面和轴向偏差，制作高精度长线列密排光纤阵列。

所述底座上设置有与其它平台连接的沉孔，可以使用螺栓将长线列密排光纤阵列排布装置安装在其它平台上进行光纤排布制作长线列密排光纤阵列。

本发明的有益效果是：

1.本发明能够实现光纤的有序密排，光纤排布准确稳定。使用本装置的光纤排布过程为：通过滑块在滑道中的直线移动，使滑块中间的光纤引导缝依次对准阵列底板上密排的“V” 形或梯形的光纤定位槽，光纤沿光纤引导缝放入光纤定位槽，滑块的后滑条随着滑块的移动，压住已排入光纤定位槽中的光纤，合理的光纤排布装置结构，使整个光纤排布过程有序自然，光纤定位准确稳定，其表现在：①后滑条的前端部分和前滑条后端部分对称设置为直角台阶结构，使安装光纤的光纤引导缝部位与后滑条和前滑条的连接部位分离，可以避免较为复杂的连接结构影响光纤安装，同时直角台阶结构的设置以及连接后滑条和前滑条的弓形连杆的弓体与滑块平行并位于安装槽上方外侧的结构设置，增大了光纤的安装空间；②上宽下窄的“V”形结构的光纤引导缝可以进一步增大光纤排布过程中光纤的安装空间，而构成光纤引导缝的斜口端面由斜向的斜面和竖向的竖面组成，能够避免斜口端面形成刀口状棱角，这些结构设置，都可以避免光纤在装配过程中的意外碰触损伤，使光纤能够自然地从光纤引导缝“落入”与光纤引导缝方向一致的光纤定位槽；③滑块底部设置边幅并使用部分嵌入底座上的限位槽的限位块限制滑块的上下左右移动，同时对安装槽中的阵列底板设置底板定位槽和顶块固定阵列底板的安装位置，使滑块的底部平面与阵列底板的上表面始终平行且距离恒定，光纤引导缝在阵列底板上方滑移并依次对准阵列底板上的光纤定位槽，保证了光纤安装的稳定性和安装状态的一致性；④采用具有细牙螺纹段的调节杆配合挡板及后滑条上设置的卡环和减摩垫等滑块的调节机构，可以实现滑块移动的微调整，便于更精确地控制光纤引导缝对准光纤定位槽。

2.本发明的装置使用方便灵活，具体表现在：①设置滑块的厚度小于安装槽中的阵列底板的光纤定位槽的长度的二分之一，滑块从安装槽中间偏内侧横过安装槽内的阵列底板上方，可以从滑块两侧观察阵列装配状态，及时调整滑块对光纤的压紧程度，更重要的是，可以在所有光纤都依次对应排布在阵列底板上的光纤定位槽中后，很方便地在滑块的外侧的光纤上方安装阵列盖板，阵列盖板上的光纤定位槽和阵列底板上的光纤定位槽对应扣合光纤，由安装槽侧沿上的压条压制光纤，固定光纤状态；②装置的底座上设置有沉孔，可以通过沉孔使用螺栓将长线列密排光纤阵列排布装置安装在其它平台上（例如显微镜平台）进行光纤排布制作长线列密排光纤阵列；③装置按长线列密排光纤阵列要求设置，具体使用中，可以制作与阵列底板厚度相同，各种宽度的平板填块，填放于安装槽的一侧，以将本装置用于线性长度较短的同类线性密排光纤阵列排布制作；另外，还可以通过调整光纤引导缝的宽度尺寸，以适应由不同直径的光纤所形成的光纤阵列排布。

3.本发明的装置制作简单。装置的核心部件是滑块，滑块的核心部位是高精密的光纤引导缝，设置滑块由前滑条和后滑条通过弓形连杆连接形成，前滑条的后端和后滑条的前端设置有对称相同且面积较小的斜口端面，斜口端面由斜面和竖面组成。在装置装配中，利用上表面为同一水平平面的前滑道和后滑道以及限位块的限位作用，使前、后滑条的底面紧贴滑道，前、后滑条的竖面之间设置两底面平行的平面直板，利用弓形连杆的腰形孔调整前、后滑条的相对位置，使平面直板两侧的竖面相对抵近并紧贴平面直板的两侧面后固定前、后滑条，取出平面直板形成宽度尺寸精确的光纤引导缝，如此既能保证光纤引导缝的宽度尺寸的精密性，以及周边部位的平整度和光洁度，获得理想的光纤引导缝，又减小了精加工面积，降低滑块的加工难度。

附图说明

图1a是本发明的一种长线列密排光纤阵列排布装置的主视图；

图1b是图1a中I位置的局部放大视图；

图1c是图1a中II位置的局部放大视图；

图1d是图1a中的A-A向视图；

图1e是图1a的俯视图；

图2a是本发明中的底座的俯视图；

图2b是图2a中的B-B向局部放大视图；

图3a是本发明中的后滑条的主视图；

图3b是图3a的左视图；

图3c是图3a的俯视图；

图3d是图3a中III位置的局部放大视图

图4a是本发明中的前滑条的主视图；

图4b是图4a中IV位置的局部放大视图。

图5a是本发明中的限位块的俯视图；

图5b是图5a中的M-M向视图；

图6是本发明中的弓形连杆的俯视图；

图7是本发明中的调节杆的主视图；

图8是本发明中的顶块的主视图；

图9是本发明中的压条的俯视图；

图10是本发明中的减摩垫的左视图；

图11是本发明实施例1中的滑块调节安装过程中光纤引导缝位置的局部放大示意图；

图12是本发明实施例1中的长线列密排光纤阵列的结构示意图；

图中：1.底座 2. 后滑条 3.限位块 4. 调节杆 5. 挡板 6. 盖板 7. 弓形连杆 8. 前滑条 10. 光纤引导缝 12. 顶块 13. 压条 14. 半螺纹螺杆 16. 减摩垫 20. 长线列密排光纤阵列 21. 光纤 22. 阵列底板 23. 阵列盖板 24. 玻璃盖板 2201. 光纤定位槽 31. 螺栓 32. 螺钉 33. 平面直板 101. 安装槽 102.后滑道 103. 前滑道 104.限位槽 106. 螺纹孔 107. 沉孔 108. 底板定位槽109. 容纳槽 201. 斜口端面I 202. 下台阶面I 203. 上台阶面I 204. 后边幅205. 连接槽 206. 卡环 2011. 斜面I 2012. 竖面I 801. 斜口端面II 802. 下台阶面II 803. 上台阶面II 804. 前边幅 8011. 斜面II 8012. 竖面II 301. 挡边302. 压边 305. 半沉孔 401. 手柄 402. 螺纹段 403. 杆颈 404.杆头 701. 弓体 702. 第一连接头 703. 第二连接头 7021. 通孔 7031. 腰形孔 1201. 槽形缺口 1301. 压头 1302. 腰身 1303. 连接座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明

实施例1

在图1~图12中，本发明的长线列密排光纤阵列排布装置，包括底座1、滑块和滑块的调节机构，底座上设置有用于安装长线列密排光纤阵列20的安装槽101。长线列密排光纤阵列20包括光纤21、阵列底板22、阵列底板22上方设置的阵列盖板23和玻璃盖板24，阵列底板和阵列盖板上均设置有光纤定位槽。底座1上还设置有滑块的滑道，滑道包括前滑道103和后滑道102，安装槽101设置在前滑道103和后滑道102之间；前滑道103的两侧和后滑道102的两侧分别设置有限位块3，限位块3与底座1连接，限制滑块在滑道中直线平移；所述滑块由前滑条8、后滑条2和用于固定连接前滑条和后滑条的弓形连杆7组成，在后滑条2的前端设置有斜口端面I 201，前滑条8的后端与斜口端面I 201对称设置有结构相同的斜口端面II 801，斜口端面I 201与斜口端面II 801相对接近，相对接近后的斜口端面I与斜口端面II之间有一间隙，该间隙形成滑块上的光纤引导缝10；所述滑块的调节机构包括挡板5、调节杆4、盖板6和减摩垫16，挡板5在滑道的起始端与底座1连接，挡板5上设置有螺纹通孔，调节杆4上设置有螺纹段402，后滑条2的后端设置有卡环206，调节杆4穿过挡板5并通过卡环206 与后滑条2连接，卡环206与调节杆4的连接面上设置减摩垫16，卡环206的上方固定安装盖板6，盖板6从减摩垫16的上侧边限制减摩垫的转动和位移；所述长线列密排光纤阵列20的阵列底板22放置在安装槽101中，安装槽101为平底槽，安装槽的边沿与裸光纤21放置在阵列底板22的光纤定位槽2201后的裸光纤的顶部齐平，安装槽中阵列底板22的光纤定位槽2201方向与滑道垂直；通过螺纹段402旋转调节杆4推移滑块使光纤引导缝10依次对准阵列底板22上的光纤定位槽2201，光纤21从装置内侧伸过底座1上的安装槽101并沿光纤引导缝10按序放入阵列底板22的光纤定位槽2201中，滑块的后滑条2的底部平面压住已放入光纤定位槽中的光纤。所述底座1的安装槽101的外侧还设置有用于固定阵列底板22的顶块12，底座1的安装槽101的前后两侧的槽沿上设置有可水平转动的压条13，压条13通过半螺纹螺杆14与底座1连接，压制光纤21上方的阵列盖板23，固定阵列状态。

本实施例中，长线列密排光纤阵列20由288根光纤和阵列底板22、阵列盖板23及玻璃盖板24组成，其中，阵列底板和阵列盖板上分别对应密排刻制有288道相同的光纤定位槽，光纤定位槽设置为横向截面为梯形的梯形槽，梯形槽深度0.04mm，阵列底板的宽度为40mm，阵列底板的深度即阵列底板上的光纤定位槽长度为10mm，阵列盖板宽度与阵列底板相同，阵列盖板的深度即阵列盖板上的光纤定位槽长度为4mm，阵列底板和阵列盖板的厚度均为0.5mm，阵列盖板在阵列底板前端扣合光纤，阵列底板后端用平面的玻璃盖板准直压紧光纤，玻璃盖板的厚度为0.4mm。所述光纤为由Ф0.25mm直径的普通光纤去除涂敷层后形成的直径Ф0.125mm的裸光纤，光纤密排后形成的阵列端面线性长度为36.3mm。阵列底板、阵列盖板、光纤、玻璃盖板之间由胶粘接。

本实施例中，制作长线列密排光纤阵列所使用的288根光纤由288芯光缆提供，光纤21是其中的一根；所述阵列底板22和阵列盖板23的制作材质为平面硅基片，平面硅基片材质的表面平面度小于0.1um/cm²，阵列底板和阵列盖板上的各288道光纤定位槽通过光刻腐蚀形成，光纤定位槽2201是其中的一道；所述玻璃盖板24为磞化硅透明平面玻璃，玻璃盖板的表面平面度小于0.1um/cm²。

分析长线列密排光纤阵列排布装置的制作难点在于：长线列密排光纤阵列20由288根Ф0.125mm直径的光纤紧邻有序密排形成，光纤数量大，排布密度高，光纤为普通光纤去除涂敷层且为玻璃材质的裸光纤，极易折断，需要将所有光纤安全准确地依次放入对应的阵列底板22上的光纤定位槽2201；同时，在排布光纤的过程中，需要压住已放入光纤定位槽中的光纤，使其位置状态不得变动；在所有光纤排布完后，需要对光纤涂胶并在光纤上部安装阵列盖板23及玻璃盖板24，阵列盖板的下表面的每道光纤定位槽都与唯一的阵列底板上表面的光纤定位槽对应扣合并压紧光纤，玻璃盖板配合阵列盖板压紧光纤，挤出阵列底板、阵列盖板、光纤、玻璃盖板之间多余的胶，固定光纤状态。

本实施例中的长线列密排光纤阵列排布装置的各项具体结构设置均依据上述分析的光纤阵列中的光纤排布和阵列装配的需要设置，首先，由于所排布的长线列密排光纤阵列20中的光纤21为其外无任何保护且直径极小的裸光纤，因此，在排布装置中，需使光纤的安装位置具有较大的安装空间，并使光纤能自然“落入”阵列底板22上的光纤定位槽2201中。其具体实现方式为：①后滑条2的前端部分设置有直角台阶形式的上台阶面I 203和下台阶面I 202，弓形连杆7的一端与后滑条2的上台阶面I 203紧固连接；所述斜口端面I 201为后滑条2的下台阶面I 202的纵向端部的前端面；前滑条8的后端部分与后滑条2的前端部分对称设置且结构相同，前滑条的后端部分设置有直角台阶形式的上台阶面II 803和下台阶面II 802，弓形连杆7的另一端与上台阶面II紧固连接；所述斜口端面II 801为前滑条8的下台阶面II的纵向端部的后端面。②斜口端面I 201包括上部斜向的斜面I 2011和下部竖向的竖面I 2012，斜面I的面积大于竖面I的面积；斜口端面II 801包括上部斜向的斜面II 8011和下部竖向的竖面II 8012，斜面II的面积大于竖面II的面积；由后滑条的前端的斜口端面I和前滑条的后端的斜口端面II相对接近所形成的光纤引导缝10为上宽下窄的“V”形缝。③连接后滑条2和前滑条8的弓形连杆7包括弓体701和弓体两端的第一连接头702和第二连接头703，弓形连杆的弓体与后滑条和前滑条纵向平行，弓体的竖向位置位于安装槽101上方外侧以避开光纤引导缝10以上的空间。这样的结构设置，使光纤排布具有足够的安装空间，避免了光纤在安装过程中与其它部件产生不必要的碰触，并由上宽下窄的“V”形的光纤引导缝10自然“落入”光纤定位槽2201中。

在本实施例的制作中，由于本装置的核心部件是滑块，滑块的核心部位是引导光纤进入光纤定位槽的光纤引导缝10，因此需对光纤引导缝的组成部件的一些特殊部位进行精加工处理和安装。其中包括：①底座1的后滑道102和前滑道103的上表面，滑块的后滑条2和前滑条8的下底面及其斜口端面I和斜口端面II都经过精加工抛光处理；②将后滑条2的前端部分设置为直角台阶形式，使后滑条的前端部形成上台阶面I 203和下台阶面I 202，设置后滑条的斜口端面I 201为下台阶面I的纵向端部的前端面（前滑条8的后端部分与后滑条2的前端部分对称相同），这样的结构无疑减小了精加工的表面面积，降低加工难度；③设置后滑条2的斜口端面I 201由斜向的斜面I 2011和竖向的竖面I 2012组成，前滑条8的斜口端面II 801由斜向的斜面II 8011和竖向的竖面II 8012组成，这样设置的主要目的首先是为了避免形成光纤引导缝10的斜口端面I 201和斜口端面II 801的底部出现刀口状棱角，防止光纤安装过程中被碰触损伤，其次，这样的结构可以减小加工误差，有利于提高端面加工精度，使斜口端面I和斜口端面II的加工形状更易于控制。④光纤引导缝10由斜口端面I 201和斜口端面II 801相对抵近形成，弓形连杆7的第一连接头702上沿纵向设置有两个通孔7021，第二连接头703上沿纵向设置有两个腰形孔7031，滑块安装中，在后滑条2的斜口端面I 201与前滑条8的斜口端面II 801之间设置有确定厚度的平面直板33，斜口端面I201的竖面I 2012和斜口端面II 801的竖面II 8012在平面直板33两端紧贴平面直板并由弓形连杆7固定连接后滑条2和前滑条8，取出平面直板形成光纤引导缝10 ，由此可以控制光纤引导缝的宽度尺寸与平面直板的厚度相同。针对本实施例中Ф0.125mm的光纤直径，所用的高精度平面直板33的厚度为0.15mm，平面直板的两侧平面的平行度值小于0.01，由斜口端面I和斜口端面II所形成的光纤引导缝的底部宽度为0.15mm（上述前滑条和后滑条的位置调整和连接固定可以在具有水平平面且两侧有限位块的滑道上进行）。

本实施例中，本发明装置需解决的另一个问题是保证装置使用过程中的稳定性，其包括滑块移动过程中的稳定性和阵列底板22在光纤21安装过程中的稳定性，只有阵列底板平稳地放置在安装槽101中，滑块在阵列底板上方平行稳定地直线移动，使光纤引导缝10依次对准阵列底板上的光纤定位槽2201，才能将光纤21准确地放入光纤定位槽2201中并由后滑条2压住光纤，完成光纤排布。

为实现滑块的稳定直线移动，设置滑道包括纵向中心线为同一条直线且表面为同一水平平面的后滑道102和前滑道103，设置后滑条2的底部两侧的一部分对称外延形成后滑条底部纵向为直边的后边幅204，前滑条8的底部两侧的一部分对称外延形成前滑条底部纵向为直边的前边幅804，前边幅结构与后边幅结构相同；后滑道的两侧和前滑道的两侧分别对称设置有限位块3；限位块的长度由后滑条或前滑条的具体长度及所需滑块的行程长度确定，限位块与底座连接，限制滑块在滑道中直线平移（前滑道两侧和后滑道两侧各设置有一个限位块，限位块3是其中的一个），限位块设置有相互垂直的压边302和挡边301，通过压边压制后滑条2的后边幅204和前滑条8的前边幅804限制滑块的上下位移，挡边与底座1连接限制滑块的左右位移。另外，为安置和固定限位块的稳定状态，在底座的后滑道102的两侧和前滑道103的两侧分别对称设置有两个结构相同的限位槽（限位槽104是其中的一个），限位槽为平底槽，限位槽底部均布设置有螺纹孔，限位块3的挡边301上均布设置有半沉孔，挡边的一部分嵌入限位槽中并通过螺栓与底座1连接（半沉孔的设置，便于从侧面观察螺栓的压紧状况，本实施例中的后滑道102两侧的限位块上各设置有三个半沉孔，前滑道103两侧的限位块上各设置有两个半沉孔，半沉孔305是其中一个），可以通过调整螺栓的压紧程度调整限位块对后滑条2的后边幅204和前滑条8的前边幅804的压力，使滑块既能在滑道上自由直线移动，又能保证滑块的底部水平且贴近滑道表面。这样通过限位块的限制，使通过弓形连杆7连接的后滑条的纵向中心轴与前滑条的纵向中心轴始终在同一直线上，后滑条的底部平面和前滑条的底部平面始终在同一个平面且紧贴滑道平面。而滑块的平稳移动是通过调节杆4的旋转实现的，其具体结构为：后滑条2的后端横向设置有连接槽205，与调节杆连接的卡环206开设在连接槽的后侧壁上，卡环设置为上开口的“U”形直通环；所述调节杆4包括连接一体的手柄401、螺纹段402、杆颈403和杆头404，手柄401上设置有滚花，螺纹段402的螺纹为螺距小于0.5mm的细牙螺纹，螺纹段402的长度大于底座1上的安装槽101的宽度，杆颈403和杆头404都为外壁光滑的圆柱体，杆颈卡入后滑条2的卡环206，杆头404置于连接槽205中，卡环前后设置有减摩垫（减摩垫16是两个减摩垫中的一个），所述减摩垫16为倒“U”形的聚四氟乙烯平垫，减摩垫外形为正方形结构，减摩垫在卡环前后分别卡在调节杆4的杆颈403两端（由表面磨擦系数很小的聚四氟乙烯平板材料制成的减摩垫可以减小调节杆转动时在卡环位置的摩擦力，使调节杆带动滑块稳定移动）；连接槽205和卡环206上方设置有宽度与后滑条宽度相同的矩形的盖板，盖板前部与连接槽的前侧壁顶端连接，盖板后端部伸出后滑条的后端部，以盖在正方形的减摩垫的上边，限制减摩垫的转动和位移；所述滑道的起始端设置有滑道的挡板5，挡板的下部与底座侧壁连接，挡板上部与滑块中心轴位置对应设置有与调节杆4的螺纹段402对应的螺纹通孔，调节杆穿过挡板、通过螺纹调节推动后滑条，并通过弓形连杆7的固定连接推动前滑条8与后滑条2同步移动。而挡板上的螺纹通孔及调节杆的螺纹段的螺纹均为螺距小于0.5mm的细牙螺纹，可以实现滑块直线位移的微调整，有利于滑块上的光纤引导缝10准确对准阵列底板22上的光纤定位槽2201。

为实现阵列底板22在光纤安装过程中的稳定性，设置底座1上的安装槽101为矩形平底槽，安装槽的外侧侧面开口，所述长线列密排光纤阵列20的阵列底板22从安装槽外侧放入安装槽中。底座上的安装槽的外侧正对安装槽设置有阵列底板的底板定位槽108，底板定位槽为平底槽，底板定位槽的内侧壁上设置有两个螺纹孔，所述阵列底板的顶块12设置在底板定位槽108中，顶块的上边沿从安装槽的外侧顶住阵列底板的下半部分并固定阵列底板，顶块上设置有两个槽形缺口，槽形缺口1201是其中的一个。槽形缺口的槽底位置与底板定位槽的内侧壁的两个螺纹孔位置对应，顶块12通过槽形缺口用螺栓与底板定位槽的内侧壁连接以固定阵列底板，顶块的底部与底板定位槽的槽底接触以控制顶块的上边沿与阵列底板的固定位置。本实施例中，对应阵列底板的尺寸和裸光纤直径，设置阵列底板安装槽宽度为40mm+0.1mm，安装槽外边沿到内侧壁的距离为10mm-0.1mm，安装槽底部平面到滑道上表面的距离为0.6mm。

在本实施例中，使用的螺钉用于部件的固定连接，包括：弓形连杆7与前滑条8和后滑条2使用四颗螺钉的固定连接，盖板6与后滑条使用两颗螺钉的固定连接，螺钉32是其中的一颗；而螺栓用于部件的连接状况为在装置使用中需要调节或拆卸的连接，包括：挡板5与底座1使用两颗螺栓连接，限位块3与限位槽104的底部使用十颗螺栓的连接，顶块12在底板定位槽108中与底板定位槽的侧壁使用两颗螺栓的连接，使用的螺栓为内六方头螺栓，便于用工具微调整被连接部件的连接压力，螺栓31是其中的一颗。

在本实施例中，为了已安装光纤的安全和光纤安装路径的通畅，在底座上的安装槽101的内侧还设置有光纤的容纳槽109，其具体结构为：在底座上的安装槽的内侧方向正对安装槽设置光纤的容纳槽109，容纳槽容纳阵列底板的后部光纤；所述容纳槽为由安装槽向底座内侧扩大的平面等腰梯形结构的通槽。所述阵列底板22在放入安装槽后，阵列底板上的光纤定位槽2201的槽底与容纳槽109的槽底齐平，去除涂敷层的光纤的前端部放入光纤定位槽后，其后部光纤水平放置在容纳槽中。以此避免已去除涂敷层保护的光纤在安装过程中，由于后部光纤的重力等原因而损折光纤。

通过上述结构设置的长线列密排光纤阵列排布装置，已能够实现光纤阵列中光纤的有序稳定密排，但为了实现光纤的精密排布，使光纤排布过程可视可控，同时也便于在阵列中所有光纤排布完成后，在光纤上部安装阵列盖板23和玻璃盖板24，设置滑块中的前滑条8和后滑条2的厚度相同，其厚度小于安装槽101中的阵列底板22上的光纤定位槽2201的长度的二分之一，滑块从安装槽中间偏内侧横过安装槽中的阵列底板上方。本实施例中，前滑条和后滑条的厚度设置为4mm，滑块的外侧面垂直于安装槽，其外侧底边位于安装槽内外方向的中心平分线上，这样可以从滑块的两个侧面同时观察已放入光纤定位槽2201的光纤21，并根据后滑条2压住的光纤的状态，及时调整限位块压紧前、后滑条的松紧程度，同时也为光纤排布完成后，光纤上的点胶和阵列盖板23的安装留出空间；设置与底座连接的限位块、滑块和挡板都可拆卸，拆除后在阵列底板22的后端光纤21上压制玻璃盖板24，通过高平面度玻璃盖板的压制，可以更好地控制光纤的端面和轴向定位偏差，制作高精度长线列密排光纤阵列。而光纤上方盖上阵列盖板和玻璃盖板后，需要压制阵列盖板和玻璃盖板，定位光纤并挤出各部件之间多余的胶，因此在底座的安装槽101的前后两侧的槽沿上靠近滑道分别安装有压条（安装槽的两侧的槽沿上在滑块的内外两侧各设置2个压条，压条13是其中的一个），所述压条13为细腰的直方柱条，由聚乙烯材料制成，压条包括压头1301、腰身1302和连接座1303，连接座1303上设置通孔并通过半螺纹螺杆与底座连接（使用四个半螺纹螺杆，半螺纹螺杆14是其中的一个），连接座1303靠近滑块的底边倒角为圆弧形，使压条在滑块附近可以在90度角度范围内转动。压头1301压制阵列盖板23或玻璃盖板24，转动半螺纹螺杆14，可以调节对光纤的压紧力，而在安装槽的两侧边分别设置由聚乙烯材料制成的压条，可以在阵列盖板前后各1/4位置分别压制阵列盖板，分散对长线列密排光纤阵列的较长的阵列盖板的压力，有利于阵列底板和阵列盖板之间的余胶挤出，而且压条为较软的聚乙烯材料，因此其压制为柔性压制，不会损坏阵列盖板。

在本实施例中，所述装置中的螺纹孔包括：底座上设置有与限位块连接的十个螺纹孔、与顶块连接的两个螺纹孔、与压条连接的四个螺纹孔、与挡板连接的两个螺纹孔、前滑条和后滑条上各设置有两个螺纹孔与弓形连杆连接、后滑条后端还设置有与盖板连接的两个螺纹孔，所述螺纹孔均为盲孔，螺纹孔106是其中的一个；装置中的通孔包括：挡板下部设置的两个通孔，弓形连杆的第一连接头上设置的两个通孔，盖板一端设置的两个通孔，压条的底座上设置的一个通孔，通孔7021是其中的一个；另外，底座上还设置两个有与其它平台连接的沉孔，沉孔107是其中的一个，可以通过沉孔使用螺栓将长线列密排光纤阵列排布装置安装在其它平台上（例如显微镜平台）进行光纤排布制作长线列密排光纤阵列。

Claims (9)

1.一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的排布装置含有底座(1)、滑块和滑块的调节机构；所述的底座(1)上设置有安装槽(101)，用于安装长线列密排光纤阵列(20)，所述的长线列密排光纤阵列(20)包括光纤(21)、阵列底板(22)、阵列盖板(23)和玻璃盖板(24)，阵列底板(22)和阵列盖板(23)上均设置有光纤定位槽(2201)；底座(1)上还设置有滑块的滑道，滑道包括前滑道(103)和后滑道(102)，安装槽(101)设置在前滑道(103)与后滑道(102)之间；前滑道(103)的两侧及后滑道(102)的两侧分别设置有限位块(3)，限位块(3)与底座(1)连接，用于限制滑块在滑道中直线平移；所述的滑块包括前滑条(8)和后滑条(2)以及固定连接前滑条(8)和后滑条(2)的弓形连杆(7)，所述的后滑条(2)的前端部分设置有直角台阶形式的上台阶面I(203)和下台阶面I(202)；所述弓形连杆(7)的一端与上台阶面I(203)紧固连接，斜口端面I(201)为后滑条(2)的下台阶面I(202)的纵向端部的前端面，斜口端面I(201)包括上部斜向的斜面I(2011)和下部竖向的竖面I(2012)；所述的前滑条(8)的后端部分与后滑条(2)的前端部分对称设置且结构相同；所述弓形连杆(7)的另一端与前滑条(8)的上台阶面II(803)紧固连接；所述的后滑条(2)的斜口端面I(201)与前滑条(8)的斜口端面II(801)之间形成一上宽下窄“V”形的光纤引导缝(10)，该光纤引导缝(10)由斜口端面I 201与斜口端面II 801相对接近后形成；所述滑块的调节机构包括挡板(5)、调节杆(4)、盖板(6)和减摩垫(16)，挡板(5)在滑道的起始端与底座(1)连接，后滑条(2)的后端设置有卡环(206)，调节杆(4)上设置有螺纹段(402)，调节杆(4)穿过挡板(5)并通过卡环(206)与后滑条(2)连接，卡环(206)与调节杆(4)的连接面上设置有减摩垫(16)，卡环(206)的上方固定安装有盖板(6)，盖板(6)用于限制减摩垫(16)的转动和位移；所述长线列密排光纤阵列(20)的阵列底板(22)放置在安装槽(101)中，通过螺纹段(402)旋转调节杆(4)并推移滑块使光纤引导缝(10)依次对准阵列底板(22)上的光纤定位槽(2201)，光纤(21)沿光纤引导缝(10)放入光纤定位槽(2201)；所述底座(1)的安装槽(101)外侧设置有固定阵列底板(22)的顶块(12)，安装槽(101)前后的槽沿上设置有压条(13)，压条(13)通过半螺纹螺杆(14)与底座(1)连接，用于压制光纤(21)上方的阵列盖板(23)。

2.根据权利要求1所述的一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的弓形连杆(7)包括弓体(701)和弓体两端设置的第一连接头(702)和第二连接头(703)；第一连接头(702)上设置有两个沿纵向排布的通孔(7021)，第二连接头(703)上设置有两个沿纵向排布的腰形孔(7031)；弓形连杆(7)通过第一连接头(702)和第二连接头(703)分别与后滑条(2)的上台阶面I(203)和前滑条(8)的上台阶面II(803)固定连接；弓形连杆(7)的弓体(701)与滑块平行并位于安装槽(101)上方外侧。

3.根据权利要求1所述的一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的后滑条(2)的底部两侧部分对称外延，形成后滑条(2)底部的后边幅(204)，前滑条(8)的底部两侧部分对称外延，形成前滑条(8)底部的前边幅(804)；所述限位块(3)设置有相互垂直的压边(302)和挡边(301)，压边(302)压制后滑条(2)的后边幅(204)和前滑条(8)的前边幅(804)，限制滑块在滑道方向的上下位移，挡边(301)与底座(1)连接，限制滑块在滑道方向的左右位移。

4.根据权利要求1或3所述的一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的底座(1)的后滑道(102)两侧和前滑道(103)两侧分别设置有两个结构相同的限位槽(104)，限位块(3)的挡边(301)的一部分嵌入限位槽(104)中与底座(1)连接。

5.根据权利要求1所述的一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的后滑条(2)的后端设置有连接槽(205)，与调节杆(4)连接的卡环(206)位于连接槽(205)的后侧壁上，卡环(206)设置为上开口的“U”形直通环；所述盖板(6)的前端与连接槽(205)的前侧壁顶端连接，盖板(6)后端部伸出后滑条(2)的后端。

6.根据权利要求1或5所述的一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的调节杆(4)包括一体的手柄(401)、螺纹段(402)、杆颈(403)和杆头(404)；杆颈(403)和杆头(404)设置为外壁光滑的圆柱体，杆颈(403)卡入后滑条(2)的卡环(206)，杆头(404)置于连接槽(205)中；所述卡环(206)与调节杆(4)的连接面上设置的减摩垫(16)为倒“U”形的正方形平垫，减摩垫(16)卡在调节杆(4)的杆颈(403)两端。

7.根据权利要求1所述的一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的底座(1)上的安装槽(101)为矩形的平底槽，安装槽(101)的外侧侧面开口，长线列密排光纤阵列(20)的阵列底板(22)从安装槽(101)的外侧放入安装槽(101)中。

8.根据权利要求1所述的一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的底座(1)上的安装槽(101)的外侧设置有底板定位槽(108)，底板定位槽(108)中设置有顶块(12)，顶块(12)的上边沿从安装槽(101)的外侧顶住并固定阵列底板(22)。

9.根据权利要求1所述的一种长线列密排光纤阵列排布装置，其特征在于：所述的滑块的厚度小于安装槽(101)中的阵列底板(22)上的光纤定位槽(2201)的长度的二分之一，滑块从安装槽(101)的中间偏内侧横过阵列底板(22)的上方。

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