CN206684349U - 多功能光纤阵列夹具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多功能光纤阵列夹具装置，包括左夹具组件、右夹具组件及对准件，左夹具组件与右夹具组件均包括底座、导引件、滑动部和夹具部；夹具部与对准件卡合固定，导引件与底座固定连接，夹具部与滑动部固定连接，滑动部与导引件活动连接，滑动部带动夹具部沿导引件围绕旋转中心轴旋转，夹具部夹持的光纤阵列端面中心点位置在旋转中心轴上；其中，滑动部带动夹具部沿导引件围绕旋转中心轴旋转的角度范围为0°到90°之间任意角度。本实用新型能够应用于光纤阵列的同轴对准、与光波导垂直或端面耦合以及封装过程，并且保证光纤阵列端面中心点位置基本不变，节省了更换夹具以及重复对准的时间，提高了光波导芯片研发测试过程的有益效果。

Description

多功能光纤阵列夹具装置

技术领域

本实用新型涉及光波导芯片耦合领域，具体涉及到一种多功能光纤阵列夹具装置。

背景技术

集成光波导器件具有集成度高、体积小、开关速度极快以及便于进行单片集成的特点，尤其适合应用在全光网络中替代现有的电子器件。光波导器件的激励作为研制光波导器件的关键一步，对于保障光波导器件的质量尤为重要。现阶段光波导的激励主要是通过光纤或光纤阵列与光波导耦合，通常有端面耦合和垂直耦合两种方式。

由于测试光波导器件性能参数时，除了需要光纤阵列与波导进行耦合，也需要将两光纤阵列直接对准，得出测试参考线，这时就需要保证光纤阵列中的光纤同轴，端面间距可知。

现有光纤阵列夹具不能同时满足与波导器件端面耦合、垂直耦合以及同轴对准的需要，因而应用范围受限。光纤阵列与光波导器件的对准精度在一定程度上决定了耦合的质量，而光纤阵列在对准过程中的夹持和调节效果显得尤为重要。由于配合不同的使用情况需要更换夹具，更换过程中光纤阵列端面位置改变，需要重复校准以及耦合的步骤，降低了研发效率。

实用新型内容

本实用新型之目的是提供一种多功能光纤阵列夹具装置，其能够应用于光纤阵列的同轴对准、与光波导耦合以及封装过程，同时兼容两种常见宽度的光纤阵列、简化操作步骤以及提高研发效率。

本实用新型提供一种多功能光纤阵列夹具装置，其中，包括左夹具组件、右夹具组件以及对准件，所述左夹具组件与右夹具组件均包括底座、导引件、滑动部和夹具部，所述导引件为四分之一圆弧段；

所述夹具部与所述对准件卡合固定，所述导引件与所述底座固定连接，所述夹具部与所述滑动部固定连接，所述滑动部与所述导引件活动连接，所述滑动部带动所述夹具部沿所述导引件围绕旋转中心轴旋转，所述夹具部夹持的光纤阵列端面中心点位置在旋转中心轴上；

其中，所述旋转中心轴为与所述滑动部沿所述导引件旋转所在的平面相垂直并且处于所述夹具部夹持光纤阵列一端的中心轴，所述滑动部带动所述夹具部沿所述导引件围绕旋转中心轴旋转的角度范围为0°到90°之间的任意角度。

作为优选方式，所述夹具部包括光纤阵列安置板、放置在所述光纤阵列安置板上的第一夹臂与第二夹臂。

作为优选方式，所述第一夹臂与所述第二夹臂均包括旋转通孔和固定通槽，所述第一夹臂与所述第二夹臂在所述光纤阵列安置板上表面上围绕所述旋转通孔的中心旋转，旋转的角度范围由所述固定通槽限制。

作为优选方式，所述导引件表面设置有显示旋转角度的主尺，所述主尺刻度为0°到90°，相邻刻度间角度为2°，所述滑动部表面设置有副尺，所述副尺刻度为0°到8°，相邻刻度间角度为1.6°。

作为优选方式，所述对准件的左右两边各设置有关于中心线互相对称的多个缺口，所述左夹具组件及所述右夹具组件与相同深度的所述缺口卡合固定时，所述左夹具组件及所述右夹具组件上的光纤阵列的垂直于光纤阵列端面且过光纤阵列端面中心点的轴在同一直线上。

作为优选方式，多个所述缺口为四个缺口。

作为优选方式，所述对准件表面有用于标定所述光纤阵列端面中心距离的刻线。

作为优选方式，所述滑动部可通过紧固件与所述导引件固定连接。

作为优选方式，所述光纤阵列安置板上设置有光纤阵列安置槽，所述光纤阵列安置槽两边设置有关于所述光纤阵列安置槽中心线对称的台阶面，所述台阶面共有两层，下层所述台阶面间距2.6mm，高0.5mm，上层所述台阶面间距3.6mm，高0.5mm。

作为优选方式，所述第一夹臂包括一表面与二表面，所述一表面与所述二表面之间具有第一夹角，所述第二夹臂包括三表面与四表面，所述三表面与所述四表面之间具有第二夹角，所述第一夹角与所述第二夹角相同；其中，

当所述第一夹臂的一表面与所述第二夹臂的三表面互相平行时，所述第一夹臂的一表面与所述第二夹臂的三表面的间距为3.5mm；当所述第一夹臂的二表面与所述第二夹臂的四表面互相平行时，所述第一夹臂的二表面与所述第二夹臂的四表面的间距为2.5mm。

本实用新型的多功能光纤阵列夹具装置具有以下有益技术效果：

1、本实用新型能够兼容两种光纤阵列且固定方式可选，可以通过选择夹持或胶粘的方式固定不同宽度的光纤阵列，装卸光纤阵列过程简单，容易操作。

2、本实用新型功能多样，适用于光纤阵列与波导器件耦合封装过程中的各种情况，适用于普通情况下光纤阵列同轴对准，不同间距的光纤阵列同轴对准结果可以作为光纤阵列与光波导耦合效果的参考；可以兼容垂直耦合和端面耦合方式，进而满足不同耦合角度的需求，并且在耦合成功后还可以直接作封装用光纤阵列夹具。

3、本实用新型可以保证在各种角度光纤阵列端面中心位置基本不变，不需要更换夹具，方便寻找最佳耦合位置。

4、本实用新型结构简单、制作成本低、易于使用且适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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用于解释本实用新型的构思。

图1是本实用新型的多功能光纤阵列夹具装置的结构示意图；

图2是本实用新型的夹具部俯视示意图；

图3是本实用新型的固定件后视示意图。

附图标记汇总：

1、左夹具组件 2、右夹具组件 3、对准件

31、缺口 32、刻线 4、底座

5、导引件 51、主尺 521、第一弧形V槽

522、第二弧形V槽 53、螺纹孔 6、滑动部

61、滑块 62、固定件 621、通孔

622、固定螺纹孔 623、副尺 624、第一锥形孔

625、第二锥形孔 626、第三锥形孔 627、第四锥形孔

7、夹具部 71、光纤阵列安置板 711、台阶面

712、光纤阵列安置槽 721、第一夹臂 722、第二夹臂

7211、一表面 7212、二表面 7221、三表面

7222、四表面 723、旋转通孔 724、固定通槽

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的多功能光纤阵列夹具装置的实施例。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部分的结构，各附图之间不一定按照相同的比例绘制。相同或相似的参考标记用于表示相同或相似的部分。

图1是本实用新型的多功能光纤阵列夹具装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供一种多功能光纤阵列夹具装置，该夹具装置包括左夹具组件1、右夹具组件2以及对准件3，左夹具组件1及右夹具组件2均包括底座4、导引件5、滑动部6与夹具部7，即左夹具组件1及右夹具组件2分别包括底座4、导引件5、滑动部6与夹具部7。

本实用新型中的夹具部7与对准件3卡合固定，导引件5与底座4固定连接，夹具部7与滑动部6固定连接，滑动部6与导引件5活动连接，滑动部6带动夹具部7沿导引件5围绕旋转中心轴旋转，夹具部7夹持的光纤阵列端面中心点位置在旋转中心轴上。

本实用新型中的滑动部6带动夹具部7沿导引件5在竖直方向围绕固定轴旋转，固定轴即旋转中心轴，夹具部7夹持的光纤阵列端面中心点位置在旋转中心轴上。

其中，上述旋转中心轴为与滑动部6沿导引件5旋转所在的平面相垂直并且处于夹具部7夹持光纤阵列一端的中心轴，滑动部6带动夹具部7沿导引件5围绕该旋转中心轴旋转的角度范围为0°到90°之间的任意角度。也就是说，如果底座4处于水平面上，滑动部6带动导引件5旋转的区域平面则为垂直平面，本实用新型中的导引件5为四分之一圆弧段，即该圆弧段所在平面与水平面垂直，旋转中心轴则与该垂直平面相垂直，并且该旋转中心轴经过夹具部7夹持的光纤阵列端面中心点位置。

本实用新型中的导引件5具有一定弧度，优选地为四分之一圆弧，该导引件5表面刻有表示光纤阵列头部上表面与竖直方向夹角即旋转角度的主尺51，主尺51的刻度为0°到90°，每格刻度为2°，固定件62表面有副尺623，用于测量主尺51上不满一分划格的量值，副尺623刻度共8°，平均分成5格刻度。当副尺623的0刻度与主尺51的90刻度在一条直线上时，固定件62上表面水平即滑动部6处于水平位置；当副尺623的0刻度与主尺51的0刻度在一条直线上时，固定件62上表面竖直即滑动部6处于竖直位置。

本实用新型中的滑动部6包括固定件62及滑块61，如图1所示，固定件62与滑块61固定连接，该滑动部6可以通过紧固件与导引件5固定连接。具体可以通过以下方式实现固定连接：当螺栓通过固定件62上的通孔621固定到导引件5上的螺纹孔53中的一个时，旋转角度为0°到90°间的5的整数倍角度，其中包括0°和90°；当螺栓通过固定件62上的螺纹孔622与导引件5表面压紧固定时，旋转角度为0°到90°间的任意角度，其中包括0°和90°，具体角度数值可以通过主尺51与副尺623共同读出，滑动部6通过与导引件5之间的小钢珠完成滑动。

图3是本实用新型的固定件后视示意图，如图3所示，固定件62后表面有第一锥形孔624、第二锥形孔625、第三锥形孔626以及第四锥形孔627，用于和导引件5上的第一弧形V槽521及第二弧形V槽522共同放置小钢珠，其中第一锥形孔624及第二锥形孔625的底面中心在旋转时走过的轨迹为第一弧形V槽521中心线，第三锥形孔626及第四锥形孔627的底面中心在旋转时走过的轨迹为第二弧形V槽522中心线，滑块61与导引件5之间的滑动方式与固定件62相同。

本实用新型中的夹具部7用于夹持光纤阵列，其固定在与滑块61上表面，图2是本实用新型的夹具部俯视示意图，如图2所示，夹具部7包括光纤阵列安置板71、放置在光纤阵列安置板71上的第一夹臂721及第二夹臂722，光纤阵列安置板71上有光纤阵列安置槽712，光纤阵列安置槽712两边为关于光纤阵列安置槽712中心线对称的台阶面711，深0.5mm的台阶面711的间距为3.6mm，用于安置宽度3.5mm的光纤阵列基板，深0.5mm的台阶面711的间距为2.6mm，用于安置宽度2.5mm的光纤阵列基板，第一夹臂721及第二夹臂722均含有旋转通孔723及固定通槽724，两个螺栓通过旋转通孔723及固定通槽724与光纤阵列安置板71固定，即旋转通孔723及固定通槽724中分别设置有一个螺栓，进而通过螺栓将旋转通孔723及固定通槽724与光纤阵列安置板71进行固定。

需要说明的是，第一夹臂721及第二夹臂722可以在光纤阵列安置板71上表面上围绕旋转通孔723的中心旋转，旋转的角度范围由固定通槽724限制并固定。其中，第一夹臂721包括一表面7211与二表面7212，一表面7211与二表面7212之间具有第一夹角，第二夹臂722包括三表面7221与四表面7222，三表面7221与四表面7222之间具有第二夹角，第一夹角与第二夹角相同。也就是说，本实用新型中的第一夹臂721和第二夹臂722为对称设置，且两者主体表面前端均具有一定的弧度，且弯曲段较短，其中，未发生弯曲即第一夹臂721上平直的那段表面称为一表面7211，发生弯曲的那段表面称为二表面7212；第二夹臂722上平直的那段表面称为三表面7221，发生弯曲的那段表面称为四表面7222，所述第一夹臂721及第二夹臂722之间用于固定光纤阵列。

其中，当第一夹臂721的一表面7211与第二夹臂722的三表面7221互相平行时，第一夹臂721的一表面7211与第二夹臂722的三表面7221的间距为3.5mm；当第一夹臂721的二表面7212与第二夹臂722的四表面7222互相平行时，第一夹臂721的二表面7212与第二夹臂722的四表面7222的间距为2.5mm。

本实用新型中的实施例中优选对准件3长55mm，左右两边设置有多个关于中线互相对称的多个缺口31，优选设置有4个缺口31，深度分别为5mm、7.5mm、10mm及12.5mm，左夹具组件1及右夹具组件2与对准件3上左右两边相同深度的缺口31卡合固定时，左夹具组件1及右夹具组件2上的光纤阵列的垂直于旋转中心轴且过光纤阵列端面中心点的轴在同一直线上，对准件3表面有用于标定光纤阵列端面中心距离的刻线32，与5mm、7.5mm、10mm及12.5mm的缺口31对应的刻线32间距离为15mm、10mm、5mm及0mm。

需要说明的是，对准件3用于在底座4处于水平面时将左夹具组件1与右夹具组件2进行定位使用，进而保证左夹具组件1及右夹具组件2上的光纤阵列的垂直于光纤阵列端面且过光纤阵列端面中心点的轴在同一直线上。

当多功能光纤阵列夹具装置充当光纤阵列与波导端面耦合时的夹具时，可将夹具部7固定在水平位置，左夹具组件1及右夹具组件2分别作输入与输出光纤阵列的夹具；当多功能光纤阵列夹具装置充当光纤阵列与波导垂直耦合时的夹具时，可将夹具部7固定在任意满足垂直耦合条件的旋转角度位置，左夹具组件1及右夹具组件2分别作输入与输出光纤阵列的夹具；当多功能光纤阵列夹具装置充当光纤阵列同轴对准的夹具时，可将夹具部7固定在水平位置，配合对准件3，选择对应的缺口，将两光纤阵列同轴对准并控制端面间距。

此外，需要说明的是，本实用新型中的多功能光纤阵列夹具装置固定光纤阵列可以通过胶粘或者夹持两种方式。

1)多功能光纤阵列夹具装置通过胶粘方式固定光纤阵列

首先，在光纤阵列安置槽712远离底座4的一端涂抹胶粘剂；

然后，将光纤阵列头部放置入光纤阵列安置槽712，端面与光纤阵列安置槽712最前端对齐。

2)多功能光纤阵列夹具装置通过夹持方式固定光纤阵列

第一，将光纤阵列头部放置入光纤阵列安置槽712，端面与光纤阵列安置槽712最前端对齐；

第二，给第一夹臂721及第二夹臂722的旋转通孔723上紧固件，但第一夹臂721及第二夹臂722不完全紧固在光纤阵列安置板上表面，即第一夹臂721及第二夹臂722可以在光纤阵列安置板71上表面围绕紧固件转动；

第三，转动第一夹臂721及第二夹臂722，若光纤阵列头部宽为2.5mm，则使第一夹臂721及第二夹臂722的一表面7211和三表面7221分别紧贴光纤阵列头部的两侧，保持第一夹臂721及第二夹臂722的位置，给固定通槽724上紧固件，若光纤阵列头部宽为3.5mm，则使第一夹臂721及第二夹臂722的二表面7212和四表面7222分别紧贴光纤阵列头部的两侧，保持第一夹臂721及第二夹臂722的位置，给固定通槽724上紧固件；

最后，拧紧旋转通孔723上的紧固件。

以上对本实用新型的多功能光纤阵列夹具装置的实施方式进行了说明。对于本实用新型的多功能光纤阵列夹具装置中的具体特征如形状、尺寸、数量、和位置可以根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。

Claims (10)

1.一种多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，包括左夹具组件、右夹具组件以及对准件，所述左夹具组件与所述右夹具组件均包括底座、导引件、滑动部和夹具部，所述导引件为四分之一圆弧段；

所述夹具部与所述对准件卡合固定，所述导引件与所述底座固定连接，所述夹具部与所述滑动部固定连接，所述滑动部与所述导引件活动连接，所述滑动部带动所述夹具部沿所述导引件围绕旋转中心轴旋转，所述夹具部夹持的光纤阵列端面中心点位置在旋转中心轴上；

其中，所述旋转中心轴为与所述滑动部沿所述导引件旋转所在的平面相垂直并且处于所述夹具部夹持光纤阵列一端的中心轴，所述滑动部带动所述夹具部沿所述导引件围绕旋转中心轴旋转的角度范围为0°到90°之间的任意角度。

2.根据权利要求1所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，所述夹具部包括光纤阵列安置板、放置在所述光纤阵列安置板上的第一夹臂与第二夹臂。

3.根据权利要求2所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，所述第一夹臂与所述第二夹臂均包括旋转通孔和固定通槽，所述第一夹臂与所述第二夹臂在所述光纤阵列安置板上表面上围绕所述旋转通孔的中心旋转，旋转的角度范围由所述固定通槽限制。

4.根据权利要求1所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，所述导引件表面设置有显示旋转角度的主尺，所述主尺刻度为0°到90°，相邻刻度间角度为2°，所述滑动部表面设置有副尺，所述副尺刻度为0°到8°，相邻刻度间角度为1.6°。

5.根据权利要求1所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，所述对准件的左右两边各设置有关于中心线互相对称的多个缺口，所述左夹具组件及所述右夹具组件与相同深度的所述缺口卡合固定时，所述左夹具组件及所述右夹具组件上的光纤阵列的垂直于光纤阵列端面且过光纤阵列端面中心点的轴在同一直线上。

6.根据权利要求5所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，多个所述缺口为四个缺口。

7.根据权利要求1所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，所述对准件表面有用于标定所述光纤阵列端面中心距离的刻线。

8.根据权利要求1所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，所述滑动部可通过紧固件与所述导引件固定连接。

9.根据权利要求2所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，所述光纤阵列安置板上设置有光纤阵列安置槽，所述光纤阵列安置槽两边设置有关于所述光纤阵列安置槽中心线对称的台阶面，所述台阶面共有两层，下层所述台阶面间距2.6mm，高0.5mm，上层所述台阶面间距3.6mm，高0.5mm。

10.根据权利要求2所述的多功能光纤阵列夹具装置，其特征在于，所述第一夹臂包括一表面与二表面，所述一表面与所述二表面之间具有第一夹角，所述第二夹臂包括三表面与四表面，所述三表面与所述四表面之间具有第二夹角，所述第一夹角与所述第二夹角相同；其中，

当所述第一夹臂的一表面与所述第二夹臂的三表面互相平行时，所述第一夹臂的一表面与所述第二夹臂的三表面的间距为3.5mm；当所述第一夹臂的二表面与所述第二夹臂的四表面互相平行时，所述第一夹臂的二表面与所述第二夹臂的四表面的间距为2.5mm。