CN209102955U - 光纤固定三维调节机构 - Google Patents

Abstract

该实用新型涉及一种光纤固定三维调节机构，包括：光纤转接口固定座，用于安装光纤转接口；XY向调整装置，用于安装光纤转接口固定座，并对光纤转接口固定座进行X、Y方向上的位置调整；Z向调整装置，XY向调整装置安装至Z向调整装置，并由Z向调整装置对安装至XY向调整装置的光纤转接口固定座进行Z方向上的位置调整；X、Y和Z向相互垂直。本实用新型的光纤固定三维调节机构可用于标准光纤的规定且在使用光纤的系统中，可进行三个维度的调节调试，采用压入式球头柱塞作为复位机构，利用顶丝进行驱动，大大减少了成本和安装难度的问题。在Z轴方向的调节只需旋转带有滚花的旋转环即可进行Z轴方向的调节，解决了调节不便的问题。

Description

光纤固定三维调节机构

技术领域

本实用新型涉及光学精密调节机构技术领域，特别涉及一种光纤固定三维调节机构。

背景技术

随着现代社会科学技术的不断发展，光学技术也随之不断的进步，在各个不同的应用领域慢慢占有不可或缺的地位。光学又可分为多种，例如：几何光学，物理光学和纤维光学。

其中纤维光学是近几十年来从近代光学领域发展起来的一门分支学科，它是研究光波在透明光学纤维中的传输机理、光纤元件的性能、制造工艺、测试以及各种光纤应用技术的学科。

近年来，纤维光学技术已在光的传递和视觉信息的传递等诸多领域中得到了广泛的应用。光纤作为一种典型的纤维光学元件，将多根一定长度的光纤有规则地集合成束以实现图像的传递是一种可任意弯曲的传输图像的无源器件。由于其特有的不可替代的特性，光纤被广泛应用于医学、工业、科研、军事等众多领域。

光纤的广泛应用，孕育而生的是相应的固定调节结构，在调节上和成像系统中，光纤的固定和调节起着至关重要的角色。

在成像系统进行组装和调试的过程中，为了获取良好的成像效果等，消除结构和固定方式对整体光路成像质量的影响，所以需要对光学系统的各种位置进行调整和补偿。最常用的方法就是对系统内的光学元件进行三维调节和俯仰调节。常见的固定结构和调整结构有：光纤转接口和光学调整架等。

光学调整架：光学调整架是光机产品中重要的一个组成部分，光学调整架通常包括：固定板、活动板、驱动机构(微调螺杆)、复位机构(弹簧)等。主要解决光学元件的夹持和调整。光学元件的夹持固定主要有几种形式：顶丝式、固定式和压环式。调整架形式多样，然后整体结构过于巨大，对一些狭小的空间操作十分不便。而且不是所有的调整架都能固定光纤，调整架大多采用拉簧结构，对弹簧的要求较高。在调节方面，调整架使用了微调螺杆的结构，在Z轴方向上(即光轴方向)的调节需要调节三个旋钮才能进行，且三个旋钮的进给量并不完全相同，给调试增加了一定的困难。

本实用新型的光纤固定三维调节机构可用于标准光纤的规定且在使用光纤的系统中，可进行三个维度的调节调试。分别是X方向调节，Y方向调节和Z方向调节(即光轴方向)。且在固定方式上与其他结构大不相同。采用压入式球头柱塞作为复位机构，利用顶丝进行驱动，大大减少了成本和安装难度的问题。在Z轴方向的调节只需旋转带有滚花的旋转环即可进行Z轴方向的调节，解决了调节不便的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光纤固定三维调节机构，能够将光纤的转接件接口与光纤进行连接，通过多个维度的调节对光纤的位置进行微调，并通过旋转对光纤的前后位置进行调节，减小了整体设计的大小，解决了调节不便的困难。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光纤固定三维调节机构，包括：光纤转接口固定座，用于安装光纤转接口；XY向调整装置，用于安装所述光纤转接口固定座，并对所述光纤转接口固定座进行X、Y方向上的位置调整；Z向调整装置，所述XY向调整装置安装至所述Z向调整装置，并由所述Z向调整装置对安装至所述XY向调整装置的光纤转接口固定座进行Z方向上的位置调整；所述X、Y和Z向相互垂直。

可选的，所述XY向调整装置设置有与所述光纤转接口固定座相匹配的第一凹槽，以使所述光纤转接口固定座能够安装至所述XY向调整装置。

可选的，所述XY轴调整装置包括：顶丝部，安装至所述第一凹槽，用于在所述光纤转接头固定座的X方向和Y方向上给安装至所述第一凹槽的光纤转接头固定座以力，使所述光纤转接头固定座被卡位在所述第一凹槽内，且所述顶丝部能够沿所述光纤转接头固定座的X方向和Y方向发生回退；位移部，与所述顶丝部相对安装，用于在所述光纤转接头固定座的X方向和Y方向上给安装至所述第一凹槽的光纤转接头固定座以力，从而顶动安装在所述光纤转接头固定座内的光纤转接头，从而使所述光纤转接头固定座在所述第一凹槽内发生沿X方向或Y方向中的至少一个方向上的位移，此时，所述顶丝部发生对应方向上的回退。

可选的，所述顶丝部包括顶丝孔和安装在所述顶丝孔内的压入式球头柱塞；所述位移部包括调节螺孔和设置在所述调节螺孔中的调节螺丝，且所述调节螺丝在所述调节螺孔中的旋进量可变。

可选的，所述Z向调整装置包括壳体、旋转主轴以及旋转环，其中：所述壳体包括第二凹槽，用于安装所述XY向调整装置；所述旋转主轴设置在所述第二凹槽中，具有与所述XY向调整装置外圈相匹配的内圈；所述旋转环套接在所述旋转主轴的外表面，与所述旋转主轴之间无相对位移；所述XY向调整装置的外圈设置有螺纹，所述Z向调整装置的内圈也设置有螺纹；通过旋转所述旋转环来带动所述旋转主轴旋转，从而改变所述XY向调整装置与所述旋转主轴之间的位置关系，使所述XY向调整装置相对于所述旋转环发生Z方向上的位移。

可选的，还包括一固定结构，用于使当所述XY向调整装置安装至所述Z向调整装置，且不通过所述Z向调整装置对所述XY向调整装置和所述Z向调整装置之间的位置关系进行调整时，所述XY向调整装置与所述壳体之间无相对位移。

可选的，所述固定结构包括贯穿所述壳体侧壁设置的顶丝孔，以及安装至所述顶丝孔的旋进量可变的顶丝。

本实用新型的光纤固定三维调节机构能在XY方向上和Z方向上对安装在所述光纤固定三维调节机构中的光纤转接头固定座进行连续的位置调整，能够实现对光纤位置的全方位的、连续的微调。

附图说明

图1为本实用新型的三维调节机构的调节方向示意图，其中图1(a)为XY方向，图1(b)为Z方向。

图2为本实用新型的一种具体实施方式中所述XY向调整装置的零部件示意图。

图3为本实用新型的一种具体实施方式中所述光纤固定三维调节机构的结构示意图。

图4为本实用新型的一种具体实施方式中所述光纤固定三维调节机构的结构示意图。

附图标记：

1.光纤转接头、2.光纤转接头固定座、3.XY向调整装置、4.旋转环、5.旋转主轴、6.壳体、7.压入式球头柱塞、8.球头型锁紧螺丝。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种光纤固定三维调节机构进一步详细说明。

请参阅图1至图4，其中图1为本实用新型的三维调节机构的调节方向示意图，其中图1(a)为XY方向，图1(b)为Z方向；图2为本实用新型的一种具体实施方式中所述XY向调整装置的零部件示意图；图3为本实用新型的一种具体实施方式中所述光纤固定三维调节机构的结构示意图；图3为本实用新型的一种具体实施方式中所述光纤固定三维调节机构的结构示意图。

在该具体实施方式中，所述的光纤固定三维调节机构包括：光纤转接头固定座2，用于安装光纤转接口；XY向调整装置3，用于安装所述光纤转接头固定座2，并对所述光纤转接头固定座2进行X、Y方向上的位置调整；Z向调整装置，所述XY向调整装置3安装至所述Z向调整装置，并由所述Z向调整装置对安装至所述XY向调整装置3的光纤转接头固定座2进行Z方向上的位置调整；所述X、Y和Z向相互垂直。

实际上，所述X、Y和Z向即对应于图1中的X、Y和Z轴。

请参阅图2，所述XY向调整装置3设置有与所述光纤转接头固定座2相匹配的第一凹槽，以使所述光纤转接头固定座2能够安装至所述XY向调整装置3。

在一种具体实施方式中，所述光纤转接头固定座2用于安装至所述XY向调整装置3的部位呈方形，此时所述第一凹槽的形状呈方形，所述光纤转接头固定座2卡接在所述方形凹槽中。

在一种具体实施方式中，所述XY轴调整装置包括：顶丝部，安装至所述第一凹槽，用于在所述光纤转接头固定座2的X方向和Y方向上给安装至所述第一凹槽的光纤转接头固定座2以力，使所述光纤转接头固定座2被卡位在所述第一凹槽内，且所述顶丝部能够沿所述光纤转接头固定座2的X方向和Y方向发生回退；位移部，与所述顶丝部相对安装，用于在所述光纤转接头固定座2的X方向和Y方向上给安装至所述第一凹槽的光纤转接头固定座2以力，从而顶动安装在所述光纤转接头固定座2内的光纤转接头1，从而使所述光纤转接头固定座2在所述第一凹槽内发生沿X方向或Y方向中的至少一个方向上的位移，此时，所述顶丝部发生对应方向上的回退。

在一种具体实施方式中，所述顶丝部包括顶丝孔和安装在所述顶丝孔内的压入式球头柱塞7；所述位移部包括调节螺孔和设置在所述调节螺孔中的调节螺丝，且所述调节螺丝在所述调节螺孔中的旋进量可变。

在一种具体实施方式中，所述光纤转接头1固定在光纤转接头固定座2内，光纤转接头固定座2为方形结构，所述光纤转接头1通过螺栓与光纤转接头固定座2进行固定。所述光纤转接头固定座2的每个侧面均设置有槽深和槽宽相同的凹槽，且所述凹槽的大小与压入式球头柱塞7和球头型锁紧螺栓8相匹配。

在一种具体实施方式中，所述光纤转接头固定座2的四个侧边中的两边被压入式球头柱塞7所顶住，且每边有两个相同大小且到边距离相同的压入式球头柱塞7。所述光纤转接头固定座2的另外两边由两个球头型锁紧螺栓固定在光纤转接头1固定座侧边的凹槽内，每边都相对有一个球头锁紧螺栓，球头锁紧螺栓位置在光纤转接头固定座2的正中心。通过调节球头锁紧螺栓的位置，来推进光纤转接头固定座2在X向和Y向的移动。当锁紧一边螺栓时，光纤转接头固定座2会相对挤压与推进螺栓位置相对边上的压入式球头柱塞7，以达到微量调节的功能。

在对所述光纤转接头固定座2沿X方向或Y方向的位移进行调整时，通过调节所述位移部中调节螺丝的旋进量即可实现对所述光纤转接头固定座2在X方向和Y方向上的位移量的控制。由于所述压入式球头柱塞7是时常抵出来的，因此在不动用所述位移部时，放置在所述方形凹槽中的光纤转接头固定座2的位置也是相对固定的，并不会因为该光纤转接头固定座2放置到所述第一凹槽后的位置的可调节，而使得所述光纤转接头固定座2不稳。

在一种具体实施方式中，所述光纤固定三维调节装置还包括光纤盖板，具有供安装至所述光纤转接口的光纤通过通孔，用于覆盖在所述光纤转接头固定座2的上方，对所述光纤转接头1进行固定锁紧。

在图1、2所示的具体实施方式中，所述调节螺丝为球头型锁紧螺丝8，且所述球头型锁紧螺丝8的球头朝向所述光纤转接头固定座2设置。在一种具体实施方式中，所述调节螺丝背离所述光纤转接头固定座2的一端上设置有十字花刀，用于便于用户通过起子等工具对所述球头型锁紧螺丝8相对于调节螺孔的旋进量进行控制。

在一种具体实施方式中，光纤转接头固定座2完全坐落于XY向调节装置的内部，在XY向调节装置内安装4个压入式球头柱塞7，然后放入光纤转接头固定座2，但仍会存在细小空隙，所以使用2个不同面的球头型锁紧螺丝8，对光纤转接头固定座2进行侧顶，达到固定效果，当调节2个球头型锁紧螺丝8时，光纤转接头固定座2会随着球头型锁紧螺丝8的推进，慢慢挤压到压入式球头柱塞7，以达到对轴线方向的调节移动。

请参阅图3、4，在该具体实施方式中，所述Z向调整装置包括壳体6、旋转主轴5以及旋转环4，其中：所述壳体6包括第二凹槽，用于安装所述XY向调整装置3；所述旋转主轴5设置在所述第二凹槽中，具有与所述XY向调整装置3相适应的内圈，所述旋转主轴5还设置有螺纹的内圈；所述XY向调整装置3设置有螺纹的外圈，与所述旋转主轴5内圈设置的螺纹相匹配；通过旋转所述旋转环4来带动所述旋转主轴5旋转，进一步带动所述XY向调整装置3反向旋转，使所述XY向调整装置3相对于所述旋转主轴5发生Z方向上的位移。

在图3、4所示的具体实施方式中，所述旋转环4套接在所述旋转主轴5的外表面，与所述旋转环4无相对位移。在一种具体实施方式中，通过贯穿旋转环4上的顶丝孔，以及安装至所述顶丝孔的旋进量可变的顶丝d3，来使所述旋转环4和旋转主轴5之间无相对位移，使得旋转所述旋转环4时，可以带动与所述旋转环4无相对位移的所述旋转主轴5旋转。

在一种具体实施方式中，手动调节所述旋转环4的位置，以调节所述XY向调整装置与所述Z向调整装置之间的相对位置。在一种更佳的具体实施方式中，所述旋转环4的表面做了滚花处理，以增加调节的手感。在一种具体实施方式中，用于固定所述旋转环4和旋转主轴5的顶丝设置在所述旋转环4的环面三等分处。具体的，所述旋转环4的环面三等分处设置了贯穿所述旋转环4的顶丝孔，用于供顶丝穿过，使所述旋转环4与旋转主轴连接时不会转动。

在图3、4所示的具体实施方式中，所述旋转主轴5的台阶分为三层，其中所述旋转主轴5的最大外圈嵌入到所述壳体6中，与所述壳体6紧贴连接，防止所述旋转主轴5从所述壳体6中脱出。

在图3、4所示的具体实施方式中，通过一固定结构使当所述XY向调整装置3安装至所述Z向调整装置，且不通过所述Z向调整装置对所述XY向调整装置和所述Z向调整装置之间的位置关系进行调整时，所述XY向调整装置与所述壳体之间无相对位移。在一种具体实施方式中，所述固定结构包括贯穿所述壳体6侧壁设置的两种顶丝孔，以及安装至所述顶丝孔的旋进量可变的顶丝d2和d1。

在一种具体实施方式中，所述壳体6的侧壁上设置有两种顶丝孔，分别设置在与旋转主轴5相对的位置上，以及设置在与放置在所述第二凹槽内的XY向调整装置3直接相对、无旋转主轴5以及旋转环4的阻隔的位置上。所述固定结构，使得所述XY向调整装置3在不调节时与所述旋转主轴5之间无相对位移，或使得所述壳体6在不调节时与所述XY向调整装置3之间无相对位移。

具体的，在该具体实施方式中，所述旋转主轴5的最大外圈上，有相应斜锥凹槽。在不进行Z方向上的调节的情况下，可以通过在所述斜锥凹槽内顶入顶丝d2来实现对旋转主轴5的锁定。在图4所示的具体实施方式中，所述旋转主轴5最上端的最小外圈也设置有斜锥凹槽，用于固定旋转环4与旋转主轴5的相对位置。

在一种具体实施方式中，松开所述旋转主轴5的下端与壳体6相连接的顶丝d2，并松开顶丝d1，当所述旋转环4转动后，XY向调节装置会在Z方向上进行调节。

本实用新型的光纤固定三维调节机构可用于标准光纤的规定且在使用光纤的系统中，可进行三个维度的调节调试。分别是X方向调节，Y方向调节和Z方向调节(即光轴方向)。且在固定方式上与其他结构大不相同。采用压入式球头柱塞作为复位机构，利用顶丝进行驱动，大大减少了成本和安装难度的问题。在Z轴方向的调节只需旋转带有滚花的旋转环即可进行Z轴方向的调节，解决了调节不便的问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种光纤固定三维调节机构，其特征在于，包括：

光纤转接口固定座，用于安装光纤转接口；

XY向调整装置，用于安装所述光纤转接口固定座，并对所述光纤转接口固定座进行X、Y方向上的位置调整；

Z向调整装置，所述XY向调整装置安装至所述Z向调整装置，并由所述Z向调整装置对安装至所述XY向调整装置的光纤转接口固定座进行Z方向上的位置调整；

所述X、Y和Z向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的光纤固定三维调节机构，其特征在于，所述XY向调整装置设置有与所述光纤转接口固定座相匹配的第一凹槽，以使所述光纤转接口固定座能够安装至所述XY向调整装置。

3.根据权利要求2所述的光纤固定三维调节机构，其特征在于，所述XY向调整装置包括：

顶丝部，安装至所述第一凹槽，用于在所述光纤转接口固定座的X方向和Y方向上给安装至所述第一凹槽的光纤转接口固定座以力，使所述光纤转接口固定座被卡位在所述第一凹槽内，且所述顶丝部能够沿所述光纤转接口固定座的X方向和Y方向发生回退；

位移部，与所述顶丝部相对安装，用于在所述光纤转接口固定座的X方向和Y方向上给安装至所述第一凹槽的光纤转接口固定座以力，从而顶动安装在所述光纤转接口固定座内的光纤转接口，从而使所述光纤转接口固定座在所述第一凹槽内发生沿X方向或Y方向中的至少一个方向上的位移，此时，所述顶丝部发生对应方向上的回退。

4.根据权利要求3所述的光纤固定三维调节机构，其特征在于，所述顶丝部包括顶丝孔和安装在所述顶丝孔内的压入式球头柱塞；所述位移部包括调节螺孔和设置在所述调节螺孔中的调节螺丝，且所述调节螺丝在所述调节螺孔中的旋进量可变。

5.根据权利要求1所述的光纤固定三维调节机构，其特征在于，所述Z向调整装置包括壳体、旋转主轴以及旋转环，其中：

所述壳体包括第二凹槽，用于安装所述XY向调整装置；

所述旋转主轴设置在所述第二凹槽中，具有与所述XY向调整装置的外圈相匹配的内圈；

所述旋转环套接在所述旋转主轴的外表面，与所述旋转主轴之间无相对位移；

所述XY向调整装置的外圈设置有螺纹，所述Z向调整装置的内圈也设置有螺纹；

通过旋转所述旋转环来带动所述旋转主轴旋转，从而改变所述XY向调整装置与所述旋转主轴之间的位置关系，使所述XY向调整装置相对于所述旋转环发生Z方向上的位移。

6.根据权利要求5所述的光纤固定三维调节机构，其特征在于，还包括一固定结构，用于使当所述XY向调整装置安装至所述Z向调整装置，且不通过所述Z向调整装置对所述XY向调整装置和所述Z向调整装置之间的位置关系进行调整时，所述XY向调整装置与所述壳体之间无相对位移。

7.根据权利要求6所述的光纤固定三维调节机构，其特征在于，所述固定结构包括贯穿所述壳体侧壁设置的顶丝孔，以及安装至所述顶丝孔的旋进量可变的顶丝。