CN117008265B - 一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光器件耦合技术领域，具体的说是一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，包括底座，底座顶端的一侧安装有上料结构，上料结构的一侧安装有透镜架结构，透镜架结构包括三轴调整架，三轴调整架的一侧安装有夹持结构，夹持结构包括夹持架，夹持架一侧的中部固定连接有精密电机，精密电机的一端固定连接有直杆，直杆的一端固定连接有透镜调整架结构，直杆上固定套接有安装板，安装板上固定连接有辅助电机和两个吹气泵；本发明设置的夹持结构在调整外部透镜倾斜角度时，夹持结构调整的轴心延长线与外部透镜的轴心重合，即夹持结构以透镜轴心为原点进行转动调整，方便优化外部控制结构控制透镜自动耦合的算法。
Description
技术领域
本发明属于光器件耦合技术领域，尤其涉及一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备。
背景技术
光耦合就是实现光路对准，透镜自动耦合系统就是利用算法使得机器实现光器件自动光路耦合的系统。
中国专利公告号CN115857120A公开了一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，其能够让准直透镜的准直光直接进入光纤准直器中，保证准直透镜、光纤准直器的耦合精度达标，且耦合封装效率及质量均有提升。
但上述专利透镜夹持耦合组件中的透镜X轴转台、透镜Y轴转台和透镜倾斜转台的轴心延长线与透镜的轴心不重合，即并不是以透镜轴心为原点进行转动，因此使得设备耦合时使用的算法变的复杂，提升了算法设置的难度。
发明内容
本发明针对现有技术中透镜架结构调节的轴心与透镜的轴心不重合，使得使用的算法变得复杂，提升了算法设置的难度的问题，提出如下技术方案：
一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，包括：底座，底座顶端的一侧安装有上料结构，上料结构的一侧安装有透镜架结构，透镜架结构与上料结构相匹配，透镜架结构包括三轴调整架，三轴调整架的一侧安装有夹持结构，夹持结构包括夹持架，夹持架一侧的中部固定连接有精密电机，精密电机的一端固定连接有直杆，直杆的一端固定连接有透镜调整架结构，直杆上固定套接有安装板，安装板上固定连接有辅助电机和两个吹气泵。
作为上述技术方案的优选，透镜架结构的一侧安装有激光架结构和准直架结构，激光架结构和准直架结构分别位于透镜架结构的两边侧与透镜架结构位置相对应，底座顶端的另一侧安装有支架，支架的顶端安装有设备架，设备架上安装有监控结构和紫外灯结构，支架的一侧安装有光检测仪，光检测仪与准直架结构位置相对应。
作为上述技术方案的优选，上料结构包括精密气缸，精密气缸的一端固定连接有上料板，上料板的顶端等间距安装有多个上料台。
作为上述技术方案的优选，三轴调整架包括X轴移动架，X轴移动架的顶端安装有Y轴移动架，Y轴移动架的一端朝向支架方向且另一端朝向上料结构方向，Y轴移动架的顶端安装有Z轴移动架，Z轴移动架自身可转动。
作为上述技术方案的优选，透镜调整架结构包括外架，外架两端的内侧均转动连接有夹持盒，两个夹持盒上固定套接有内架，夹持盒的内部固定安装有挡板，夹持盒的一侧固定连接有通气管，通气管的一端固定连接对应的吹气泵，通气管位于对应挡板的外侧，挡板的内侧设有夹持爪，夹持爪的一端滑动插接夹持盒的一端延伸至外部，其中一个夹持盒的另一端固定连接有精密齿轮杆，精密齿轮杆的一端穿插对应外架，且其端部啮合连接有侧齿轮杆，侧齿轮杆的一端固定连接辅助电机。
作为上述技术方案的优选，激光架结构包括第一多轴移动架，第一多轴移动架的顶端安装有激光器夹具，准直架结构包括第二多轴移动架，第二多轴移动架的顶端安装有准直器夹具。
作为上述技术方案的优选，监控结构包括第一监控座和第二监控座，第一监控座上安装有第一摄像机，第一摄像机竖直设置，第二监控座上安装有第二摄像机，第二摄像机横向设置。
作为上述技术方案的优选，紫外灯结构包括紫外安装座，紫外安装座的一侧转动连接有紫外夹具，紫外夹具上夹持有紫外线灯。
作为上述技术方案的优选，准直器夹具上夹持有外部准直器，外部准直器包括透镜端和光纤端，透镜端安装在准直器夹具上，光纤端与光检测仪卡合连接。
本发明的有益效果为：
（1）本发明设置的夹持结构在调整外部透镜倾斜角度时，夹持结构调整的轴心延长线与外部透镜的轴心重合，即夹持结构以透镜轴心为原点进行转动调整，方便优化外部控制结构控制透镜自动耦合的算法；
（2）本发明设置了三轴调整架，使得夹持结构可以从上料结构上自动取料外部透镜，简化了结构。
附图说明
图1示出的是本发明的整体结构简易示意图；
图2示出的是本发明的三轴调整架结构示意图；
图3示出的是本发明的夹持结构示意图；
图4示出的是本发明的夹持盒结构示意图；
图5示出的是本发明的夹持盒内部结构示意图。
图中：1、底座；2、上料结构；201、精密气缸；202、上料板；203、上料台；3、透镜架结构；301、三轴调整架；302、夹持结构；303、夹持架；304、精密电机；305、直杆；306、安装板；307、辅助电机；308、吹气泵；309、外架；310、夹持盒；311、挡板；312、通气管；313、夹持爪；314、精密齿轮杆；315、侧齿轮杆；4、激光架结构；401、第一多轴移动架；402、激光器夹具；5、准直架结构；501、第二多轴移动架；502、准直器夹具；6、支架；7、设备架；8、监控结构；801、第一摄像机；802、第二摄像机；9、紫外灯结构；901、紫外夹具；902、紫外线灯；10、光检测仪。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，如图1至5所示，包括：底座1，底座1顶端的一侧安装有上料结构2，上料结构2的一侧安装有透镜架结构3，透镜架结构3与上料结构2相匹配，透镜架结构3包括三轴调整架301，三轴调整架301的一侧安装有夹持结构302，夹持结构302包括夹持架303，夹持架303一侧的中部固定连接有精密电机304，精密电机304的一端固定连接有直杆305，直杆305的一端固定连接有透镜调整架结构，直杆305上固定套接有安装板306，安装板306上固定连接有辅助电机307和两个吹气泵308。
本发明设置了三轴调整架301，使得夹持结构302从上料结构2上自动取料外部透镜，简化了结构，并且夹持结构302在调整外部透镜倾斜角度时，夹持结构302调整的轴心延长线与外部透镜的轴心重合，即夹持结构302以透镜轴心为原点进行转动调整，方便优化外部控制结构控制透镜自动耦合的算法。
参照说明书附图1和2，透镜架结构3的一侧安装有激光架结构4和准直架结构5，激光架结构4和准直架结构5分别位于透镜架结构3的两边侧与透镜架结构3位置相对应，底座1顶端的另一侧安装有支架6，支架6的顶端安装有设备架7，设备架7上安装有监控结构8和紫外灯结构9，支架6的一侧安装有光检测仪10，光检测仪10与准直架结构5位置相对应。
参照说明书附图1和2，上料结构2包括精密气缸201，精密气缸201的一端固定连接有上料板202，上料板202的顶端等间距安装有多个上料台203，上料台203有定位外部透镜的作用，上料台203的间隔与外架309的宽度相匹配。
参照说明书附图1和2，三轴调整架301包括X轴移动架，X轴移动架的顶端安装有Y轴移动架，Y轴移动架的一端朝向支架6方向且另一端朝向上料结构2方向，Y轴移动架的顶端安装有Z轴移动架，Z轴移动架自身可转动。
本发明使用时，利用三轴调整架301调整透镜调整架结构的位置，进而初步调整夹持结构302上外部透镜的位置，Z轴移动架自身可转动，使得夹持结构302可以从上料结构2上取下外部透镜移动到激光架结构4和准直架结构5之间。
参照说明书附图3至5，透镜调整架结构包括外架309，外架309两端的内侧均转动连接有夹持盒310，夹持盒310的内部固定安装有挡板311，夹持盒310的一侧固定连接有通气管312，通气管312的一端固定连接对应的吹气泵308，通气管312位于对应挡板311的外侧，挡板311的内侧设有夹持爪313，夹持爪313的一端滑动插接夹持盒310的一端延伸至外部，其中一个夹持盒310的另一端固定连接有精密齿轮杆314，精密齿轮杆314的一端穿插对应外架309，且其端部啮合连接有侧齿轮杆315，侧齿轮杆315的一端固定连接辅助电机307。
本发明使用时，三轴调整架301将透镜调整架结构朝向上料结构2，然后吹气泵308通过通气管312向夹持盒310内注入空气，使夹持爪313向外滑出，夹持住外部透镜，接着三轴调整架301将透镜调整架结构朝向支架6，在三轴调整架301初步调整完外部透镜的位置后，精密电机304可以通过直杆305带动外架309转动，进而依次通过夹持盒310和夹持爪313带动外部透镜在一个方向上转动，同时，辅助电机307可以通过侧齿轮杆315带动精密齿轮杆314带动对应夹持盒310转动，使得外部透镜可以在另一个方向上转动，两个转动方向相互垂直，因此可以精密调整外部透镜的倾斜角度。
参照说明书附图1和2，激光架结构4包括第一多轴移动架401，第一多轴移动架401的顶端安装有激光器夹具402，准直架结构5包括第二多轴移动架501，第二多轴移动架501的顶端安装有准直器夹具502。
参照说明书附图1和2，监控结构8包括第一监控座和第二监控座，第一监控座上安装有第一摄像机801，第一摄像机801竖直设置，第二监控座上安装有第二摄像机802，第二摄像机802横向设置，第一摄像机801和第二摄像机802从两个方向进行拍摄，为外部控制设备提供数据支持。
参照说明书附图1和2，紫外灯结构9包括紫外安装座，紫外安装座的一侧转动连接有紫外夹具901，紫外夹具901上夹持有紫外线灯902。
参照说明书附图1和2，准直器夹具502上夹持有外部准直器，外部准直器包括透镜端和光纤端，透镜端安装在准直器夹具502上，光纤端与光检测仪10卡合连接。
本发明使用时，外部激光器射出的激光，依次透过外部透镜，经外部准直器的透镜端进入光纤端，最后被光检测仪10捕捉。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。
Claims (7)
1.一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，其特征在于，包括：底座（1），所述底座（1）顶端的一侧安装有上料结构（2），所述上料结构（2）的一侧安装有透镜架结构（3），所述透镜架结构（3）与上料结构（2）相匹配，所述透镜架结构（3）包括三轴调整架（301），所述三轴调整架（301）的一侧安装有夹持结构（302），所述夹持结构（302）包括夹持架（303），所述夹持架（303）一侧的中部固定连接有精密电机（304），所述精密电机（304）的一端固定连接有直杆（305），所述直杆（305）的一端固定连接有透镜调整架结构，所述直杆（305）上固定套接有安装板（306），所述安装板（306）上固定连接有辅助电机（307）和两个吹气泵（308）；
所述三轴调整架（301）包括X轴移动架，所述X轴移动架的顶端安装有Y轴移动架，所述Y轴移动架的一端朝向支架（6）方向且另一端朝向上料结构（2）方向，所述Y轴移动架的顶端安装有Z轴移动架，所述Z轴移动架自身可转动；
所述透镜调整架结构包括外架（309），所述外架（309）两端的内侧均转动连接有夹持盒（310），两个所述夹持盒（310）上固定套接有内架，所述夹持盒（310）的内部固定安装有挡板（311），所述夹持盒（310）的一侧固定连接有通气管（312），所述通气管（312）的一端固定连接对应的吹气泵（308），所述通气管（312）位于对应挡板（311）的外侧，所述挡板（311）的内侧设有夹持爪（313），所述夹持爪（313）的一端滑动插接夹持盒（310）的一端延伸至外部，其中一个夹持盒（310）的另一端固定连接有精密齿轮杆（314），所述精密齿轮杆（314）的一端穿插对应外架（309），且其端部啮合连接有侧齿轮杆（315），所述侧齿轮杆（315）的一端固定连接辅助电机（307）。
2.根据权利要求1所述的一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，其特征在于，所述透镜架结构（3）的一侧安装有激光架结构（4）和准直架结构（5），所述激光架结构（4）和准直架结构（5）分别位于透镜架结构（3）的两边侧与透镜架结构（3）位置相对应，所述底座（1）顶端的另一侧安装有支架（6），所述支架（6）的顶端安装有设备架（7），所述设备架（7）上安装有监控结构（8）和紫外灯结构（9），所述支架（6）的一侧安装有光检测仪（10），所述光检测仪（10）与准直架结构（5）位置相对应。
3.根据权利要求1所述的一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，其特征在于，所述上料结构（2）包括精密气缸（201），所述精密气缸（201）的一端固定连接有上料板（202），所述上料板（202）的顶端等间距安装有多个上料台（203）。
4.根据权利要求2所述的一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，其特征在于，所述激光架结构（4）包括第一多轴移动架（401），所述第一多轴移动架（401）的顶端安装有激光器夹具（402），所述准直架结构（5）包括第二多轴移动架（501），所述第二多轴移动架（501）的顶端安装有准直器夹具（502）。
5.根据权利要求2所述的一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，其特征在于，所述监控结构（8）包括第一监控座和第二监控座，所述第一监控座上安装有第一摄像机（801），所述第一摄像机（801）竖直设置，所述第二监控座上安装有第二摄像机（802），所述第二摄像机（802）横向设置。
6.根据权利要求2所述的一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，其特征在于，所述紫外灯结构（9）包括紫外安装座，所述紫外安装座的一侧转动连接有紫外夹具（901），所述紫外夹具（901）上夹持有紫外线灯（902）。
7.根据权利要求4所述的一种利用光纤准直器实现透镜准直光耦合的设备，其特征在于，所述准直器夹具（502）上夹持有外部准直器，所述外部准直器包括透镜端和光纤端，透镜端安装在准直器夹具（502）上，光纤端与光检测仪（10）卡合连接。
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