CN113145599A - 一种夹持机构及具有该机构的阵列波导光栅芯片清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种夹持机构及具有该机构的阵列波导光栅芯片清洁装置，所述夹持机构包括支撑块，所述支撑块的第一端部开设有活动腔，所述活动腔内镶嵌有夹紧块且所述夹紧块在活动腔内可移动；所述夹紧块的第一部分形成有T型槽，第二部分与第一端部的外表面相接触；所述T型槽与夹紧螺栓相连，所述夹紧螺栓的前端部穿过支撑块向内延伸至T型槽内且与T型槽卡接固定；所述活动腔内形成有第一滑槽，所述夹紧块的第一部分沿第一滑槽可移动；所述第一端部的外表面形成有第二滑槽，所述夹紧块的第二部分沿第二滑槽可移动；所述第一端部远离活动腔的位置形成有挡块，所述挡块与夹紧块的第二部分之间形成有容置空间，所述容置空间用于放置阵列波导光栅芯片。

Description

一种夹持机构及具有该机构的阵列波导光栅芯片清洁装置

技术领域

本发明涉及波分复用系统中光复用器技术领域，具体涉及一种夹持机构及具有该机构的阵列波导光栅芯片清洁装置。

背景技术

阵列波导光栅(AWG)器件是一种角色散型无源器件，它基于平面光回路技术(PLC)。与其他波分复用器件相比，AWG器件具有设计灵活、插入损耗低、滤波性能好、长期稳定、易于光纤耦合等优点。此外，AWG还比较容易与光放大器、半导体激光器等有源器件集合，实现单片集成，因此AWG成为DWDM光网络中最理想的器件，是当今研究的热点。而它的芯片特点是易碎、反光好，脏污肉眼易察觉，所以从芯片开始组装成成品就需要仔细的清洗。

传统的简单方法是在每个工艺进行中经行清洗，但这样需要大量的人力、物力，时间上也非常浪费，成品将非常高。现比较普遍的是组装前单颗清洗，并在工艺流程中保持相对干净，但这样时间上依旧占用很多。

现有技术中的另一方法是单条清洗，即每条都去浸泡专用溶液，再用人工方式给每条手指物理摩擦，接着再一条条冲洗并吹干因此，需投入大量的人力、物理及时间。尤其是，由于阵列波导光栅基底材料为硅，并含有多层不同比例的二氧化硅层，因此，在对其进行清洗的过程中，难以避免地会因其相互间的碰撞发生崩边、崩角等损坏情况。

公开号CN208044124U的中国专利于2018年11月2号公开了一种阵列波导光栅条状芯片及相关形状材料清洗治具，包括一块及以上槽板和扣合在最上层槽板顶面的盖板；槽板包括矩形槽板框，矩形槽板框上其中一个相对的两个端面外轮廓为底部带有内凹梯形槽、顶部带有外凸梯形台的造型；上下两个槽板之间，上方槽板框底部的内凹梯形槽可扣合在下方槽板框顶部的外凸梯形台上；槽板框外凸梯形台左右两侧的条形板面上对称均布有若干个槽板框连接孔；槽板框内设有隔板，隔板之间均布有若干个槽板贯穿孔；隔板的高度与槽板框的顶面平齐；槽板框内依次均布有呈内凹状的倒梯形槽；待清洗芯片或条状待清洗材料活动放置在与槽板贯穿孔连通的倒梯形槽内。解决易碎、贵重的AWG芯片大批量清洗问题，大幅度提高工作效率。但是该专利不适用于阵列波导光栅芯片的抛光面清洁。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种夹持机构及具有该机构的阵列波导光栅芯片清洁装置，解决阵列波导光栅芯片的抛光面清洁问题。

根据本发明说明书的一方面，提供一种夹持机构，包括支撑块，所述支撑块的第一端部开设有活动腔，所述活动腔内镶嵌有夹紧块且所述夹紧块在活动腔内可移动；所述夹紧块的第一部分形成有T型槽，第二部分与第一端部的外表面相接触；所述T型槽与夹紧螺栓相连，所述夹紧螺栓的前端部穿过支撑块向内延伸至T型槽内且与T型槽卡接固定；所述活动腔内形成有第一滑槽，所述夹紧块的第一部分沿第一滑槽可移动；所述第一端部的外表面形成有第二滑槽，所述夹紧块的第二部分沿第二滑槽可移动；所述第一端部远离活动腔的位置形成有挡块，所述挡块与夹紧块的第二部分之间形成有容置空间，所述容置空间用于放置阵列波导光栅芯片。

上述技术方案中，夹紧块与挡块之间形成有放置阵列波导光栅芯片的容置空间，夹紧块可在夹紧螺栓的带动下在活动腔内滑动，从而带动夹紧块与支撑块第一端部相接触的第二部分沿第一端部表面滑动，实现对阵列波导光栅芯片的压紧与松开；该夹持机构操作简单，不会对阵列波导光栅芯片造成损伤。

进一步地，上述技术方案还可在夹紧块第二部分与阵列波导光栅芯片相接触的位置设置压力传感器，通过压力传感器检测压紧过程中阵列波导光栅芯片所承受的压力，实时压力值传输给电脑端，由电脑端依据预设的压力阈值范围对实时压力值进行判断，只要实时压力值在预设压力阈值范围内，即可实现对阵列波导光栅芯片的压紧，同时又不对芯片造成损坏。

作为进一步的技术方案，所述第一滑槽形成于活动腔底部且沿夹紧块移动方向设置；所述第二滑槽形成于支撑块第一端部的相对两侧且沿夹紧块移动方向设置。

作为进一步的技术方案，所述阵列波导光栅芯片的长度大于支撑块第一端部的厚度；所述挡块沿支撑块第一端部厚度方向的尺寸与夹紧块第二部分沿支撑块第一端部厚度方向的尺寸相同。这样设置可便于阵列波导光栅芯片将其需要清洁的抛光面露出以在显微镜下进行清洁。

作为进一步的技术方案，所述支撑块的第二端部形成有握持件，所述握持件自支撑块向外突出且突出方向与夹紧螺栓的进入侧相同。装卸时，通过所述握持件能够使夹持机构与固定件的接触更贴合，且便于操作夹持机构上的夹紧螺栓。

作为进一步的技术方案，所述夹紧螺栓的端头置于T型槽的横向空间内，端颈置于T型槽的竖向区域内，端身的一部分嵌入支撑块内且与支撑块内壁螺纹连接，端身的另一部分及端尾位于支撑块外部。通过端头和端颈使夹紧螺栓与T型槽卡接固定，通过端身与支撑块螺纹连接实现夹紧螺栓的旋进或旋出，从而实现通过夹紧螺栓的旋进或旋出带动夹紧块来回移动，而夹紧块的移动能够实现对阵列波导光栅芯片的夹紧或松开。

根据本发明说明书的一方面，提供了一种阵列波导光栅芯片清洁装置，配置有所述的夹持机构，所述清洁装置包括底座、固定机构和夹持机构，所述固定机构装配在底座上，所述夹持机构装配在固定机构上；所述夹持机构与固定机构可拆卸连接；所述固定机构包括固定板和安装在固定板上的两个固定件，两个所述固定件与夹持机构可拆卸连接；所述夹持机构装载有阵列波导光栅芯片。

上述技术方案中，两个固定件用于依次固定夹持机构，夹持机构夹持固定阵列波导光栅芯片后，先固定于其中一个固定件上对阵列波导光栅芯片的其中一抛光面进行清洁，然后固定于另一固定件上对阵列波导光栅芯片的另一抛光面进行清洁，其中，阵列波导光栅芯片与夹持机构之间、夹持机构与固定件之间均为可拆卸连接，便于装配，提高清洁效率；且通过夹持机构的配合能够极大保证阵列波导光栅芯片的清洁满意度。

作为进一步的技术方案，两个所述固定件分设于固定机构的两侧，其中，第一固定件与固定机构主体形成8度夹角，第二固定件与固定机构主体形成42度夹角，且所述第一固定件在固定板上的位置高于第二固定件在固定板上的位置。这样设置的原因在于，阵列波导光栅芯片的一端是8度抛光面，一面是42度抛光面，使用时，先将阵列波导光栅芯片置于第二固定件上对42度抛光面进行清洁，然后置于第一固定件上对8度抛光面进行清洁。此外，将阵列波导光栅芯片置于其中一个固定件上进行清洁操作时，另一固定件的结构不会对当前操作产生妨碍，不会影响固定件与夹持机构之间的装卸操作，并且，具有42度倾角的第二固定件的位置低于具有8度倾角的第一固定件可避免夹持机构固定于第二固定件时导致的一端上翘过高的问题，减小清洁装置的整体空间占用体积。

作为进一步的技术方案，所述固定件上设有固定螺栓，所述固定螺栓穿过固定件与固定件内放置的夹持机构可拆卸连接。通过固定螺栓的旋紧来将夹持机构固定于固定件上，且通过固定螺栓的旋出使得夹持机构易于从固定件上取下。

作为进一步的技术方案，所述固定件上形成有连接槽，用于容置并固定夹持机构。

作为进一步的技术方案，所述阵列波导光栅芯片清洁装置的清洁方法，所述清洁方法包括：将装载有阵列波导光栅芯片的夹持机构固定在第二固定件上，对阵列波导光栅芯片的42度抛光面进行清洁；清洁完成后，松开第二固定件上的固定螺栓，取出夹持机构然后将其固定在第一固定件上，对阵列波导光栅芯片的8度抛光面进行清洁；清洁完成后，松开夹紧螺栓，带动夹紧块移动离开阵列波导光栅芯片，用干净的夹具取出清洁后的阵列波导光栅芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明的夹紧块与挡块之间形成有放置阵列波导光栅芯片的容置空间，夹紧块可在夹紧螺栓的带动下在活动腔内滑动，从而带动夹紧块与支撑块第一端部相接触的第二部分沿第一端部表面滑动，实现对阵列波导光栅芯片的压紧与松开；该夹持机构操作简单，不会对阵列波导光栅芯片造成损伤。

2)本发明利用固定机构固定两个固定件，两个固定件用于依次固定夹持机构，夹持机构夹持固定阵列波导光栅芯片后，先固定于其中一个固定件上对阵列波导光栅芯片的其中一抛光面进行清洁，然后固定于另一固定件上对阵列波导光栅芯片的另一抛光面进行清洁，其中，阵列波导光栅芯片与夹持机构之间、夹持机构与固定件之间均为可拆卸连接，便于装配，提高清洁效率；且通过夹持机构的配合能够极大保证阵列波导光栅芯片的清洁满意度。

附图说明

图1为根据本发明实施例的夹持机构的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的夹持机构的分解图；

图3为根据本发明实施例的夹持机构的侧视图；

图4为根据本发明实施例的清洁装置的结构示意图。

图中：1、支撑块；101、第二滑槽；2、夹紧块；201、第一部分；202、第二部分；3、夹紧螺栓；301、端头；302、端颈；303、端身；304、端尾；4、握持件；5、活动腔；501、第一滑槽；6、T型槽；7、挡块；8、阵列波导光栅芯片；9、底座；10、固定板；11、第一固定件；12、第二固定件；13、固定螺栓。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供一种夹持机构，包括支撑块1，所述支撑块1的第一端部开设有活动腔5，所述活动腔5内镶嵌有夹紧块2且所述夹紧块2在活动腔5内可移动；所述夹紧块2的第一部分201形成有T型槽6，第二部分202与第一端部的外表面相接触；所述T型槽6与夹紧螺栓3相连，所述夹紧螺栓3的前端部穿过支撑块1向内延伸至T型槽6内且与T型槽6卡接固定；所述活动腔5内形成有第一滑槽501，所述夹紧块2的第一部分201沿第一滑槽501可移动；所述第一端部的外表面形成有第二滑槽101，所述夹紧块2的第二部分202沿第二滑槽101可移动；所述第一端部远离活动腔5的位置形成有挡块7，所述挡块7与夹紧块2的第二部分202之间形成有容置空间，所述容置空间用于放置阵列波导光栅芯片8。

夹紧块2与挡块7之间形成有放置阵列波导光栅芯片8的容置空间，夹紧块2可在夹紧螺栓3的带动下在活动腔5内滑动，从而带动夹紧块2与支撑块1第一端部相接触的第二部分202沿第一端部表面滑动，实现对阵列波导光栅芯片8的压紧与松开；该夹持机构操作简单，不会对阵列波导光栅芯片8造成损伤。

进一步地，还可在夹紧块2第二部分202与阵列波导光栅芯片8相接触的位置设置压力传感器，通过压力传感器检测压紧过程中阵列波导光栅芯片8所承受的压力，实时压力值传输给电脑端，由电脑端依据预设的压力阈值范围对实时压力值进行判断，只要实时压力值在预设压力阈值范围内，即可实现对阵列波导光栅芯片8的压紧，同时又不对芯片造成损坏。

所述第一滑槽501形成于活动腔5底部且沿夹紧块2移动方向设置；所述第二滑槽101形成于支撑块1第一端部的相对两侧且沿夹紧块2移动方向设置。

所述阵列波导光栅芯片8的长度大于支撑块1第一端部的厚度；所述挡块7沿支撑块1第一端部厚度方向的尺寸与夹紧块2第二部分202沿支撑块1第一端部厚度方向的尺寸相同。这样设置可便于阵列波导光栅芯片8将其需要清洁的抛光面露出以在显微镜下进行清洁。

所述支撑块1的第二端部形成有握持件4，所述握持件4自支撑块1向外突出且突出方向与夹紧螺栓3的进入侧相同。装卸时，通过所述握持件4能够使夹持机构与固定件的接触更贴合，且便于操作夹持机构上的夹紧螺栓3。

所述夹紧螺栓3的端头301置于T型槽6的横向空间内，端颈302置于T型槽6的竖向区域内，端身303的一部分嵌入支撑块1内且与支撑块1内壁螺纹连接，端身303的另一部分及端尾304位于支撑块1外部。通过端头301和端颈302使夹紧螺栓3与T型槽6卡接固定，通过端身303与支撑块1螺纹连接实现夹紧螺栓3的旋进或旋出，从而实现通过夹紧螺栓3的旋进或旋出带动夹紧块2来回移动，而夹紧块2的移动能够实现对阵列波导光栅芯片8的夹紧或松开。

实施例2

如图4所示，本实施例提供了一种阵列波导光栅芯片8清洁装置，配置有所述的夹持机构，所述清洁装置包括底座9、固定机构和夹持机构，所述固定机构装配在底座9上，所述夹持机构装配在固定机构上；所述夹持机构与固定机构可拆卸连接；所述固定机构包括固定板10和安装在固定板10上的两个固定件，两个所述固定件与夹持机构可拆卸连接；所述夹持机构装载有阵列波导光栅芯片8。

两个固定件用于依次固定夹持机构，夹持机构夹持固定阵列波导光栅芯片8后，先固定于其中一个固定件上对阵列波导光栅芯片8的其中一抛光面进行清洁，然后固定于另一固定件上对阵列波导光栅芯片8的另一抛光面进行清洁，其中，阵列波导光栅芯片8与夹持机构之间、夹持机构与固定件之间均为可拆卸连接，便于装配，提高清洁效率；且通过夹持机构的配合能够极大保证阵列波导光栅芯片8的清洁满意度。

两个所述固定件分设于固定机构的两侧，其中，第一固定件11与固定机构主体形成8度夹角，第二固定件12与固定机构主体形成42度夹角，且所述第一固定件11在固定板10上的位置高于第二固定件12在固定板10上的位置。这样设置的原因在于，阵列波导光栅芯片8的一端是8度抛光面，一面是42度抛光面，使用时，先将阵列波导光栅芯片8置于第二固定件12上对42度抛光面进行清洁，然后置于第一固定件11上对8度抛光面进行清洁。此外，将阵列波导光栅芯片8置于其中一个固定件上进行清洁操作时，另一固定件的结构不会对当前操作产生妨碍，不会影响固定件与夹持机构之间的装卸操作，并且，具有42度倾角的第二固定件12的位置低于具有8度倾角的第一固定件11可避免夹持机构固定于第二固定件12时导致的一端上翘过高的问题，减小清洁装置的整体空间占用体积。

所述固定件上设有固定螺栓13，所述固定螺栓13穿过固定件与固定件内放置的夹持机构可拆卸连接。通过固定螺栓13的旋紧来将夹持机构固定于固定件上，且通过固定螺栓13的旋出使得夹持机构易于从固定件上取下。

所述固定件上形成有连接槽，用于容置并固定夹持机构。

实施例3

本实施例提供一种阵列波导光栅芯片8的清洁方法，使用所述的阵列波导光栅芯片8清洁装置，该清洁装置配置有所述的夹持机构，所述清洁方法包括：将装载有阵列波导光栅芯片8的夹持机构固定在第二固定件12上，对阵列波导光栅芯片8的42度抛光面进行清洁；清洁完成后，松开第二固定件12上的固定螺栓13，取出夹持机构然后将其固定在第一固定件11上，对阵列波导光栅芯片8的8度抛光面进行清洁；清洁完成后，松开夹紧螺栓3，带动夹紧块2移动离开阵列波导光栅芯片8，用干净的夹具取出清洁后的阵列波导光栅芯片8。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种夹持机构，其特征在于，包括支撑块，所述支撑块的第一端部开设有活动腔，所述活动腔内镶嵌有夹紧块且所述夹紧块在活动腔内可移动；所述夹紧块的第一部分形成有T型槽，第二部分与第一端部的外表面相接触；所述T型槽与夹紧螺栓相连，所述夹紧螺栓的前端部穿过支撑块向内延伸至T型槽内且与T型槽卡接固定；所述活动腔内形成有第一滑槽，所述夹紧块的第一部分沿第一滑槽可移动；所述第一端部的外表面形成有第二滑槽，所述夹紧块的第二部分沿第二滑槽可移动；所述第一端部远离活动腔的位置形成有挡块，所述挡块与夹紧块的第二部分之间形成有容置空间，所述容置空间用于放置阵列波导光栅芯片。

2.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述第一滑槽形成于活动腔底部且沿夹紧块移动方向设置；所述第二滑槽形成于支撑块第一端部的相对两侧且沿夹紧块移动方向设置。

3.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述阵列波导光栅芯片的长度大于支撑块第一端部的厚度；所述挡块沿支撑块第一端部厚度方向的尺寸与夹紧块第二部分沿支撑块第一端部厚度方向的尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述支撑块的第二端部形成有握持件，所述握持件自支撑块向外突出且突出方向与夹紧螺栓的进入侧相同。

5.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述夹紧螺栓的端头置于T型槽的横向空间内，端颈置于T型槽的竖向区域内，端身的一部分嵌入支撑块内且与支撑块内壁螺纹连接，端身的另一部分及端尾位于支撑块外部。

6.一种阵列波导光栅芯片清洁装置，配置有权利要求1-5任一项所述的夹持机构，其特征在于，所述清洁装置包括底座、固定机构和夹持机构，所述固定机构装配在底座上，所述夹持机构装配在固定机构上；所述夹持机构与固定机构可拆卸连接；所述固定机构包括固定板和安装在固定板上的两个固定件，两个所述固定件与夹持机构可拆卸连接；所述夹持机构装载有阵列波导光栅芯片。

7.根据权利要求6所述的阵列波导光栅芯片清洁装置，其特征在于，两个所述固定件分设于固定机构的两侧，其中，第一固定件与固定机构主体形成8度夹角，第二固定件与固定机构主体形成42度夹角，且所述第一固定件在固定板上的位置高于第二固定件在固定板上的位置。

8.根据权利要求6所述的阵列波导光栅芯片清洁装置，其特征在于，所述固定件上设有固定螺栓，所述固定螺栓穿过固定件与固定件内放置的夹持机构可拆卸连接。

9.根据权利要求6所述的阵列波导光栅芯片清洁装置，其特征在于，所述固定件上形成有连接槽，用于容置并固定夹持机构。

10.根据权利要求6所述的阵列波导光栅芯片清洁装置的清洁方法，其特征在于，所述清洁方法包括：将装载有阵列波导光栅芯片的夹持机构固定在第二固定件上，对阵列波导光栅芯片的42度抛光面进行清洁；清洁完成后，松开第二固定件上的固定螺栓，取出夹持机构然后将其固定在第一固定件上，对阵列波导光栅芯片的8度抛光面进行清洁；清洁完成后，松开夹紧螺栓，带动夹紧块移动离开阵列波导光栅芯片，用干净的夹具取出清洁后的阵列波导光栅芯片。

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