CN110989124A - 一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及相干光通信领域，具体公开了一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，包括透镜夹、转动座、转动盘，转动盘旋转带动转动座与其同步运动实现透镜夹旋转角度的调节；同时转动座转动可带动透镜夹上下移动，对透镜微调实现精准定位。在组装微相干调制器时需要组装5个透镜，但是其中两个透镜与另外三个透镜相差90度，因此在透镜夹上设置转动盘，转动盘可360度旋转，转动盘转动带动转动座与其同步转动，实现透镜夹角度的调节，方便组装不同角度的透镜；为保证透镜与转动座在转动的过程中角度不会发生变化，在安装时，转动盘的转轴与透镜的中心线重合。
Description
技术领域
本发明涉及相干光通信领域，尤其涉及一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构。
背景技术
在微相干调制器的lens耦合台中，现有常用的是透镜采用吸嘴结构夹紧，通过真空吸的方式来提取透镜，这方式优点是，结构精简，能吸取很小的透镜进行组装，但是这种方式存在以下问题：
1、当透镜接触调制器底座时，因真空吸力有限，无法克服侧向的推力，导致透镜跑位或角度改变，从而导致耦合功率的减小；
2、在透镜粘好UV胶后，上述情况更严重，因UV胶的粘性，导致侧向外力增加，从而导致点胶后耦合功率回不到最佳或UV过程容易耦合功率下降；造成透镜位置跑偏0.5um或角度变化0.5度，耦合功率就会减小5％，这在调制器透镜组装过程中，是不允许的。
为了解决上述问题，现提出一种透镜夹的结构来夹持透镜，用于减小或防止透镜在耦合组装过程位置和角度的变化。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其解决了现有技术中因无法克服透镜侧向的推力而导致透镜组装在耦合组装过程中位置和角度变化的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，包括透镜夹、转动座、转动盘，转动盘旋转带动转动座与其同步运动实现透镜夹旋转角度的调节；同时转动座转动可带动透镜夹上下移动，对透镜微调实现精准定位。
进一步地，所述转动座采用竖导向机构及动力机构带动透镜夹竖向移动，透镜夹竖向移动时由位移检测机构与复位机构检测移动距离并复位。
另外，还包括夹紧机构，所述夹紧机构用于限定透镜夹在水平方向夹紧/张开。
优选地，所述透镜夹包括相互配合使用的固定夹和移动夹，且两者之间设有水平复位件；
夹紧机构通过水平导向机构带动移动夹移动，实现透镜夹的夹紧/张开。
进一步地，所述竖导向机构包括与透镜夹连接的连接板、位于连接板上的竖导向槽、与竖导向槽配合竖导轨，且竖导轨固定在转动座上；
所述连接板靠近透镜夹所在的一侧边上向内凹陷形成盲孔。
进一步地，所述转动座包括与转动盘连接的连接盘，该连接盘的外壁朝透镜夹的方向延伸有勾状的连接部，竖导轨固定在该连接部的内侧，且连接部的勾端贯穿有螺杆，螺杆的一端置于盲孔内与连接板抵接，所述螺杆与连接部相对运动。
进一步地，所述水平导向机构包括一侧开有水平导向槽的安装板、与其配合使用的水平导轨，水平导轨与连接板背向竖导向槽的一侧连接。
进一步地，所述夹紧机构包括气缸、与移动夹固定的顶紧楔；
夹持透镜时，透镜抵靠固定夹后气缸驱动顶紧楔，在气缸的作用下水平复位件压缩，水平导向槽在水平导轨上移动使移动夹朝向固定夹移动，透镜夹夹紧透镜；
透镜组装后，气缸复位，在水平复位件的作用下水平导向槽在水平导轨上反向移动，使移动夹朝背向固定夹的方向移动，透镜夹张开。
进一步地，所述位移检测机构为位移传感器，透镜夹上下移动时由位移传感器检测移动位移；
所述复位机构为竖复位弹簧，所述竖复位弹簧位于透镜夹的顶部，透镜夹上下移动时由竖复位弹簧复位。
进一步地，所述固定夹的端部朝向移动夹的一侧开有缺口。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、在组装微相干调制器时需要组装5个透镜，但是其中两个透镜与另外三个透镜相差90度，因此在透镜夹上设置转动盘，转动盘可360度旋转，转动盘转动带动转动座与其同步转动，实现透镜夹角度的调节，方便组装不同角度的透镜；为保证透镜与转动座在转动的过程中角度不会发生变化，在安装时，转动盘的转轴与透镜的中心线重合；
2、为保证透镜夹在整个机构中竖向移动时不会产生水平方向的移动，特别增设了竖导向机构；同样为了保证透镜夹在张开/加紧时不发生错位，在水平方向设置了水平导向机构；
3、透镜夹在夹紧时由气缸控制，保证了透镜夹夹力一致性和稳定性；在点胶微调和UV过程中，不会发生移动；
4、透镜为方形，透镜夹本身具有导向作用，透镜一旦被透镜夹夹住后，其相当于转动座的安装角度很有保证，不会发生角度变化，从而保证了角度的一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明透镜夹装机构的示意图；
图3为本发明透镜与竖导向机构的结构示意图；
图4为本发明与竖导向机构、水平导向机构、夹紧机构的装配示意图；
图5为图4另一角度的结构示意图；
图6为现有透镜吸嘴组装的透镜偏移角度分布图；
图7为本发明透镜夹组装的透镜角度偏移分布图。
图中：透镜夹1、转动座2、转动盘3、固定夹11、移动夹12、水平复位件13、连接盘20、连接部21、螺杆22、连接板23、竖导向槽24、竖导轨25、竖复位弹簧26、位移传感器27、水平导轨31、水平导向槽32、气缸33、顶紧楔34。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，本发明提出了一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹1装机构，包括透镜夹1、转动座2、转动盘3，转动盘3旋转带动转动座2与其同步运动实现透镜夹1旋转角度的调节；同时转动座2转动可带动透镜夹1上下移动，对透镜微调实现精准定位。在组装微相干调制器时需要组装5个透镜，但是其中两个透镜与另外三个透镜相差90度，因此在透镜夹1上设置转动盘3，转动盘3可360度旋转，转动盘3转动带动转动座2与其同步转动，实现透镜夹1角度的调节，方便组装不同角度的透镜；为保证透镜与转动座2在转动的过程中角度不会发生变化，在安装时，转动盘3的转轴与透镜的中心线重合。
进一步地，所述转动座2采用竖导向机构及动力机构带动透镜夹1竖向移动，透镜夹1竖向移动时由位移检测机构与复位机构检测移动距离并复位。所述位移检测机构为位移传感器27，透镜夹1上下移动时由位移传感器27检测移动位移；所述复位机构为竖复位弹簧26，所述竖复位弹簧26位于透镜夹1的顶部，透镜夹1上下移动时由竖复位弹簧26复位。
优选地，所述透镜夹1包括相互配合使用的固定夹11和移动夹12，且两者之间设有水平复位件13；所述固定夹11的端部朝向移动夹12的一侧开有缺口。为保证透镜夹1在整个机构中竖向移动时不会产生水平方向的移动，特别增设了竖导向机构。所述竖导向机构包括与透镜夹1连接的连接板23、位于连接板23上的竖导向槽24、与竖导向槽24配合使用的竖导轨25，且竖导轨25固定在转动座2上，上下移动时竖导向槽24在竖导轨25上移动；所述连接板23靠近透镜夹1所在的一侧边上向内凹陷形成盲孔。所述转动座2包括与转动盘3连接的连接盘20，该连接盘20的外壁朝透镜夹1的方向延伸有勾状的连接部21，竖导轨25固定在该连接部21的内侧，且连接部21的勾端贯穿有螺杆22，螺杆22的一端置于盲孔内与连接板23抵接，所述螺杆22与连接部21相对运动。
本发明透镜夹1竖向移动时，转动盘3转动带动转动座2同步转动，转动座2转动连接部21与螺杆22反向转动，螺杆22上移推动连接板23带动竖导向槽24在竖滑轨上上移，从而带动透镜夹1上移，透镜夹1上移竖复位弹簧26压缩，同时在移动的过程中位移传感器27检测移动距离。螺杆22下移，螺杆22与连接板23之间分离，竖复位弹簧26复位，竖导向槽24在竖导轨25上下移，从而带动透镜夹1下移。
同样为了保证透镜夹1在张开/加紧时不发生错位，在水平方向设置了水平导向机构；所述水平导向机构包括一侧开有水平导向槽32的安装板、与其配合使用的水平导轨31，水平导轨31与连接板23背向竖导向槽24的一侧连接。另外，还包括夹紧机构，所述夹紧机构用于限定透镜夹1在水平方向夹紧/张开；夹紧机构通过水平导向机构带动移动夹12移动，实现透镜夹1的夹紧/张开。所述夹紧机构包括气缸33、与移动夹12固定的顶紧楔34；夹持透镜时，透镜抵靠固定夹11后气缸33驱动顶紧楔34，在气缸33的作用下水平复位件13压缩，水平导向槽32在水平导轨31上移动使移动夹12朝向固定夹11移动，透镜夹1夹紧透镜；透镜组装后，气缸33复位，在水平复位件13的作用下水平导向槽32在水平导轨31上反向移动，使移动夹12朝背向固定夹11的方向移动，透镜夹1张开。透镜夹1在夹紧时由气缸33控制，保证了透镜夹1夹力一致性和稳定性；在点胶微调和UV过程中，不会发生移动。透镜为方形，透镜夹1本身具有导向作用，透镜一旦被透镜夹1夹住后，其相当于转动座2的安装角度很有保证，不会发生角度变化，从而保证了角度的一致性。
参见图6-7，可见用透镜吸嘴组装的透镜角度偏移绝大多数在0.5度以内，但还是有较多的点在0.5度以外，这样就大大影响了合格率。但是用透镜夹1组装的透镜角度全部都在0.5度以内，合格率100％。所以透镜夹1在改善透镜组装的角度有非常大的改善。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：包括透镜夹(1)、转动座(2)、转动盘(3)，转动盘(3)旋转带动转动座(2)与其同步运动实现透镜夹(1)旋转角度的调节；同时转动座(2)转动可带动透镜夹(1)竖向移动，对透镜微调实现精准定位。
2.如权利要求1所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：所述转动座(2)采用竖导向机构带动透镜夹(1)竖向移动，透镜夹(1)竖向移动时由位移检测机构与复位机构检测移动距离并复位。
3.如权利要求1或2所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：还包括夹紧机构，所述夹紧机构用于限定透镜夹(1)在水平方向夹紧/张开；夹紧机构通过水平导向机构带动移动夹(12)移动，实现透镜夹(1)的夹紧/张开。
4.如权利要求3所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：所述透镜夹(1)包括相互配合使用的固定夹(11)和移动夹(12)，且两者之间设有水平复位件(13)。
5.如权利要求2所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：所述竖导向机构包括与透镜夹(1)连接的连接板(23)、位于连接板(23)上的竖导向槽(24)、与竖导向槽(24)配合使用的竖导轨(25)，且竖导轨(25)固定在转动座(2)上；
所述连接板(23)靠近透镜夹(1)所在的一侧边上向内凹陷形成盲孔。
6.如权利要求5所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：所述转动座(2)包括与转动盘(3)连接的连接盘(20)，该连接盘(20)的外壁朝透镜夹(1)的方向延伸有勾状的连接部(21)，竖导轨(25)固定在该连接部(21)的内侧，且连接部(21)的勾端贯穿有螺杆(22)，螺杆(22)的一端置于盲孔内与连接板(23)抵接，转动盘(3)转动带动所述螺杆(22)与连接部(21)相对运动。
7.如权利要求4所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：所述水平导向机构包括一侧开有水平导向槽(32)的安装板、与其配合使用的水平导轨(31)，水平导轨(31)固定在连接板(23)背向竖导向槽(24)的一侧。
8.如权利要求7所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：所述夹紧机构包括气缸(33)、与移动夹(12)固定的顶紧楔(34)；
夹持透镜时，透镜抵靠固定夹(11)后气缸(33)驱动顶紧楔(34)，在气缸(33)的作用下水平复位件(13)压缩，水平导向槽(32)在水平导轨(31)上移动使移动夹(12)朝向固定夹(11)移动，透镜夹(1)夹紧透镜；
透镜组装后，气缸(33)复位，在水平复位件(13)的作用下水平导向槽(32)在水平导轨(31)上反向移动，使移动夹(12)朝背向固定夹(11)的方向移动，透镜夹(1)张开。
9.如权利要求3所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：所述位移检测机构为位移传感器(27)，透镜夹(1)上下移动时由位移传感器(27)检测移动位移；
所述复位机构为竖复位弹簧(26)，所述竖复位弹簧(26)位于透镜夹(1)的顶部，透镜夹(1)上下移动时由竖复位弹簧(26)复位。
10.如权利要求4所述的一种应用于微相干调制器透镜耦合组装中的透镜夹装机构，其特征在于：所述固定夹(11)的端部朝向移动夹(12)的一侧开有缺口。
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