CN112415678B - 一种微型光纤耦合光电器件及其装调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微型光纤耦合光电器件及其装调方法，包括管壳、基板、顶板、连接件、旋转球、水平保持机构和金属光纤组件，基板的顶部与管壳的底部通过螺栓固定连接，顶板的底部通过螺栓与管壳的顶部通过螺栓固定连接，连接件通过螺栓安装在管壳右侧的中部，旋转球嵌入式安装在连接件的内腔，水平保持机构设置在基板的顶部以及顶板的底部，金属光纤组件贯穿式安装在旋转球的内腔，水平保持机构在整个电器件中的作用，体现在正常使用以及调节使用两个方面，不规则转动调节还是沿着XYZ轴有序调节，均通过称重柱、支撑柱以及限位套管的使用，确保光纤组件均是处于并且保持水平状态，同时受力均匀，不会发生位置调节好时候由于重力原因造成位置偏移。
Description
技术领域
本发明涉及光纤耦合光电器技术领域，具体为一种微型光纤耦合光电器件及其装调方法。
背景技术
光纤耦合光电器件在激光通信、光纤激光器泵浦、材料处理与加工等领域应用非常广泛，目前光纤耦合光电器件要求发光芯片的定位非常准确，才能使光纤耦合具有较高的耦合效率。
目前大多数光纤耦合的调整是X/Y/Z三维调整，不具备角度调整，即使可以通过外部调整架实现角度调整，会使光纤组件的固定带来较大困难，为此，中国专利公开了一种微型光纤耦合光电器件及其装调方法(专利号：CN104280842B)，包括包括管壳和盖板、热沉、发光芯片、壳体连接件、球形调节件和金属光纤组件，该专利中的技术方案适用于半导体激光器或固体激光器等光电器件的光纤耦合，具有结构简单，装调操作方便和长期可靠性等优点。
但是无论是上述公开的技术方案还是传统的技术方案，在进行调节的时候，均会对其上连接安装的光纤组件造成影响，即角度变化或者位置变换完成之后，光纤组件的文职以及位置也会随之发生变化，这样在正常使用的时候，会由于光纤组件自身重力原因造成位置上的细微变化，同时还有可能造成光纤组件与电器件之间发生弯折情况，无论是对调整过后的位置或者是光纤组件的安全，均是由一定的影响，因此，如何改变或者控制上述问题对电器件以及光纤组件带来的影响，是当下所面临且需要解决的一大问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微型光纤耦合光电器件及其装调方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微型光纤耦合光电器件，包括管壳、基板、顶板、连接件、旋转球、水平保持机构和金属光纤组件，所述基板的顶部与管壳的底部通过螺栓固定连接，所述顶板的底部通过螺栓与管壳的顶部通过螺栓固定连接，所述连接件通过螺栓安装在管壳右侧的中部，所述旋转球嵌入式安装在连接件的内腔，所述水平保持机构设置在基板的顶部以及顶板的底部，所述金属光纤组件贯穿式安装在旋转球的内腔。
优选的，所述水平保持机构包括承重柱、支撑柱、偏移球、收缩孔、中间轴和缓冲弹簧，所述偏移球的顶部与承重柱的底部固定焊接，所述收缩孔开设在承重柱的顶部以及支撑柱的底部，所述中间轴贯穿式安装在收缩孔的内腔，所述缓冲弹簧套装在中间轴的外圈上，所述承重柱与支撑柱通过中间轴连接。
优选的，所述基板顶部的右侧以及顶板底部的右侧均开设有旋转凹槽。
优选的，所述偏移球活动卡接在旋转凹槽的内腔，所述缓冲弹簧的两端分别与承重柱的顶部以及支撑柱的底部固定连接。
优选的，所述支撑柱顶部的中部开设有适配凹槽，所述适配凹槽的内腔活动卡接有适配球，所述适配球的顶部固定焊接有限位套管。
优选的，所述金属光纤组件的一端贯穿限位套管并延伸至限位套管的外侧。
一种微型光纤耦合光电器件装调方法，包括以下方法：
方法一：沿Y轴进行纵向调节，即连接件、旋转球以及光纤组件在垂直方向上进行位置调节，在调节的时候，连接件、旋转球以及光纤组件会沿着管壳的右侧面上进行上下运动，在运动的时候，两个水平保持机构均处于垂直状态，并且随着光纤组件的位置变化，每个水平保持机构中位于底部的支撑柱会向上运动起到支撑作用，每个水平保持机构中位于顶部的支撑柱向上运动起到挤压定型作用；
方法二：沿着X轴方向调节，连接件、旋转球以及光纤组件沿着管壳右侧面上进行前后运动，此时的光纤组件也会发生前后运动，与之同步进行便是两个水平保持机构会利用偏移球进行前后偏移，在偏移的时候，两个支撑柱便会随着缓冲弹簧的挤压而不断相互靠近，始终保持着挤压光纤组件的状态。
方法三：沿着Z轴方向调节，连接件、旋转球以及光纤组件沿着管壳的右侧面上进行左右深入或者抽离运动，与之同步进行便是两个水平保持机构会利用偏移球进行左右偏移，在偏移的时候，两个支撑柱便会随着缓冲弹簧的挤压而不断相互靠近，始终保持着挤压光纤组件的状态；
方法四：无规则的旋转调节，连接件、旋转球以及光纤组件通过旋转球进行任意角度的变换和调节，与之同步进行便是两个水平保持机构会利用偏移球进行同步无规则运动，在运动的过程中，两根支撑柱会发生上述三个方法中任意一种变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该微型光纤耦合光电器件，水平保持机构在整个电器件中的作用，体现在正常使用以及调节使用两个方面，在调节的时候，无论是不规则转动调节还是沿着XYZ轴有序调节，均通过称重柱、支撑柱以及限位套管的使用，确保光纤组件均是处于并且保持水平状态，同时受力均匀，不会发生位置调节好时候由于重力原因造成位置偏移。
2、该微型光纤耦合光电器件，水平保持机构在使用的时候美不仅仅可以控制着整个电器件的位置稳定，而且还可以避免接头处发生弯折的情况，保证光纤组件安全的同时还可以避免因为拉拽力而造成接头松动等问题影响使用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明基板处结构示意图；
图3为本发明水平保持机构结构示意图；
图4为本发明支撑柱结构示意图。
图中：1管壳、2基板、201旋转凹槽、3顶板、4连接件、5旋转球、6水平保持机构、601承重柱、602支撑柱、6021适配凹槽、6022适配球、6023限位套管、603偏移球、604收缩孔、605中间轴、606缓冲弹簧、7光纤组件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种微型光纤耦合光电器件，包括管壳1、基板2、顶板3、连接件4、旋转球5、水平保持机构6和金属光纤组件7，基板2的顶部与管壳1的底部通过螺栓固定连接，顶板3的底部通过螺栓与管壳1的顶部通过螺栓固定连接，连接件4通过螺栓安装在管壳1右侧的中部，旋转球5嵌入式安装在连接件4的内腔，水平保持机构6设置在基板2的顶部以及顶板3的底部，金属光纤组件7贯穿式安装在旋转球5的内腔，水平保持机构6包括承重柱601、支撑柱602、偏移球603、收缩孔604、中间轴605和缓冲弹簧606，偏移球603的顶部与承重柱601的底部固定焊接，收缩孔604开设在承重柱601的顶部以及支撑柱602的底部，中间轴605贯穿式安装在收缩孔604的内腔，缓冲弹簧606套装在中间轴605的外圈上，承重柱601与支撑柱602通过中间轴605连接，基板2顶部的右侧以及顶板3底部的右侧均开设有旋转凹槽201，偏移球603活动卡接在旋转凹槽201的内腔，缓冲弹簧606的两端分别与承重柱601的顶部以及支撑柱602的底部固定连接，支撑柱602顶部的中部开设有适配凹槽6021，适配凹槽6021的内腔活动卡接有适配球6022，适配球6022的顶部固定焊接有限位套管6023，金属光纤组件7的一端贯穿限位套管6023并延伸至限位套管6023的外侧。
一种微型光纤耦合光电器件装调方法，包括以下方法：
方法一：沿Y轴进行纵向调节，即连接件4、旋转球5以及光纤组件7在垂直方向上进行位置调节，在调节的时候，连接件4、旋转球5以及光纤组件7会沿着管壳1的右侧面上进行上下运动，在运动的时候，两个水平保持机构6均处于垂直状态，并且随着光纤组件的位置变化，每个水平保持机构中位于底部的支撑柱602会向上运动起到支撑作用，每个水平保持机构中位于顶部的支撑柱602向上运动起到挤压定型作用；；
方法二：沿着X轴方向调节，连接件4、旋转球5以及光纤组件7沿着管壳1右侧面上进行前后运动，此时的光纤组件7也会发生前后运动，与之同步进行便是两个水平保持机构6会利用偏移球603进行前后偏移，在偏移的时候，两个支撑柱602便会随着缓冲弹簧606的挤压而不断相互靠近，始终保持着挤压光纤组件7的状态。
方法三：沿着Z轴方向调节，连接件4、旋转球5以及光纤组件7沿着管壳1的右侧面上进行左右深入或者抽离运动，与之同步进行便是两个水平保持机构6会利用偏移球603进行左右偏移，在偏移的时候，两个支撑柱602便会随着缓冲弹簧606的挤压而不断相互靠近，始终保持着挤压光纤组件7的状态；
方法四：无规则的旋转调节，连接件4、旋转球5以及光纤组件7通过旋转球5进行任意角度的变换和调节，与之同步进行便是两个水平保持机构6会利用偏移球603进行同步无规则运动，在运动的过程中，两根支撑柱602会发生上述三个方法中任意一种变化。
工作原理：方法一：沿Y轴进行纵向调节，即连接件4、旋转球5以及光纤组件7在垂直方向上进行位置调节，在调节的时候，连接件4、旋转球5以及光纤组件7会沿着管壳1的右侧面上进行上下运动，在运动的时候，两个水平保持机构6均处于垂直状态，并且随着光纤组件的位置变化，底部的支撑柱602会向上运动起到支撑作用，顶部的支撑柱602向上运动起到挤压定型作用；方法二：沿着X轴方向调节，连接件4、旋转球5以及光纤组件7沿着管壳1右侧面上进行前后运动，此时的光纤组件7也会发生前后运动，与之同步进行便是两个水平保持机构6会利用偏移球603进行前后偏移，在偏移的时候，两个支撑柱602便会随着缓冲弹簧606的挤压而不断相互靠近，始终保持着挤压光纤组件7的状态。方法三：沿着Z轴方向调节，连接件4、旋转球5以及光纤组件7沿着管壳1的右侧面上进行左右深入或者抽离运动，与之同步进行便是两个水平保持机构6会利用偏移球603进行左右偏移，在偏移的时候，两个支撑柱602便会随着缓冲弹簧606的挤压而不断相互靠近，始终保持着挤压光纤组件7的状态；方法四：无规则的旋转调节，连接件4、旋转球5以及光纤组件7通过旋转球5进行任意角度的变换和调节，与之同步进行便是两个水平保持机构6会利用偏移球603进行同步无规则运动，在运动的过程中，两根支撑柱602会发生上述三个方法中任意一种变化。
综上所述，该微型光纤耦合光电器件，水平保持机构6在整个电器件中的作用，体现在正常使用以及调节使用两个方面，在调节的时候，无论是不规则转动调节还是沿着XYZ轴有序调节，均通过称重柱601、支撑柱602以及限位套管6023的使用，确保光纤组件7均是处于并且保持水平状态，同时受力均匀，不会发生位置调节好时候由于重力原因造成位置偏移，水平保持机构6在使用的时候美不仅仅可以控制着整个电器件的位置稳定，而且还可以避免接头处发生弯折的情况，保证光纤组件安全的同时还可以避免因为拉拽力而造成接头松动等问题影响使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种微型光纤耦合光电器件，包括管壳(1)、基板(2)、顶板(3)、连接件(4)、旋转球(5)、水平保持机构(6)和金属光纤组件(7)，其特征在于：所述基板(2)的顶部与管壳(1)的底部通过螺栓固定连接，所述顶板(3)的底部通过螺栓与管壳(1)的顶部通过螺栓固定连接，所述连接件(4)通过螺栓安装在管壳(1)右侧的中部，所述旋转球(5)嵌入式安装在连接件(4)的内腔，所述水平保持机构(6)设置在基板(2)的顶部以及顶板(3)的底部，所述金属光纤组件(7)贯穿式安装在旋转球(5)的内腔，所述水平保持机构(6)包括承重柱(601)、支撑柱(602)、偏移球(603)、收缩孔(604)、中间轴(605)和缓冲弹簧(606)，所述偏移球(603)的顶部与承重柱(601)的底部固定焊接，所述收缩孔(604)开设在承重柱(601)的顶部以及支撑柱(602)的底部，所述中间轴(605)贯穿式安装在收缩孔(604)的内腔，所述缓冲弹簧(606)套装在中间轴(605)的外圈上，所述承重柱(601)与支撑柱(602)通过中间轴(605)连接，所述基板(2)顶部的右侧以及顶板(3)底部的右侧均开设有旋转凹槽(201)。
2.根据权利要求1所述的一种微型光纤耦合光电器件，其特征在于：所述偏移球(603)活动卡接在旋转凹槽(201)的内腔，所述缓冲弹簧(606)的两端分别与承重柱(601)的顶部以及支撑柱(602)的底部固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种微型光纤耦合光电器件，其特征在于：所述支撑柱(602)顶部的中部开设有适配凹槽(6021)，所述适配凹槽(6021)的内腔活动卡接有适配球(6022)，所述适配球(6022)的顶部固定焊接有限位套管(6023)。
4.根据权利要求1所述的一种微型光纤耦合光电器件，其特征在于：所述金属光纤组件(7)的一端贯穿限位套管(6023)并延伸至限位套管(6023)的外侧。
5.一种微型光纤耦合光电器件装调方法，其特征在于，应用于权利要求1-4所述的一种微型光纤耦合光电器件，具体包括以下方法：
方法一：沿Y轴进行纵向调节，即连接件(4)、旋转球(5)以及光纤组件(7)在垂直方向上进行位置调节，在调节的时候，连接件(4)、旋转球(5)以及光纤组件(7)会沿着管壳(1)的右侧面上进行上下运动，在运动的时候，两个水平保持机构(6)均处于垂直状态，并且随着光纤组件的位置变化，每个水平保持机构中位于底部的支撑柱(602)会向上运动起到支撑作用，每个水平保持机构中位于顶部的支撑柱(602)向上运动起到挤压定型作用；
方法二：沿着X轴方向调节，连接件(4)、旋转球(5)以及光纤组件(7)沿着管壳(1)右侧面上进行前后运动，此时的光纤组件(7)也会发生前后运动，与之同步进行便是两个水平保持机构(6)会利用偏移球(603)进行前后偏移，在偏移的时候，两个支撑柱(602)便会随着缓冲弹簧(606)的挤压而不断相互靠近，始终保持着挤压光纤组件(7)的状态；
方法三：沿着Z轴方向调节，连接件(4)、旋转球(5)以及光纤组件(7)沿着管壳(1)的右侧面上进行左右深入或者抽离运动，与之同步进行便是两个水平保持机构(6)会利用偏移球(603)进行左右偏移，在偏移的时候，两个支撑柱(602)便会随着缓冲弹簧(606)的挤压而不断相互靠近，始终保持着挤压光纤组件(7)的状态；
方法四：无规则的旋转调节，连接件(4)、旋转球(5)以及光纤组件(7)通过旋转球(5)进行任意角度的变换和调节，与之同步进行便是两个水平保持机构(6)会利用偏移球(603)进行同步无规则运动，在运动的过程中，两根支撑柱(602)会发生上述三个方法中任意一种变化。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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