CN209961449U - 一种基于wdm透射端耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所涉及一种基于WDM透射端耦合系统，包括驱动主机模块，WDM光源，光纤探头，冷接盘，透射型光纤传感器。因光纤探头与冷接盘之间设置有光纤传感器生产机构；该机构包括两个照射镜筒机构，光电生产测试机构。工作时，先通过照射镜筒机构获取透射型光纤传感器位置数据，将透射型光纤传感器置于光纤夹具抓内部，然后连接好透射型光纤传感器的光路，通过驱动主机模块调整透射型光纤传感器位置而获取相应技术参数，驱使显示于显示屏上面，再反复驱使光电生产测试机构移动实现对透射型光纤传感器内部透射光线，完成对透射型光纤传感器生产。此耦合对光过程中，有利于提高被光学器件生产效率及合格率，降低对熟练技术人员依赖程度、加工成本。

Description

一种基于WDM透射端耦合系统

【技术领域】

本实用新型涉及一种用于光纤产品生产领域的基于WDM透射端耦合系统。

【背景技术】

WDM透射端耦合系统一款主要针对CWDM和DWDM等光器件进行透射端自动对光的耦合封装系统。该耦合系统包括移动滑台，以及置于移动滑台上面的放大镜。使用时，先将需要对光的光学器件放置在移动滑台上面指定位置处，再通过肉眼观察对准光学器件的放大镜，然后，利用手动方式调节移动滑台前后上下作用移动，实现耦合对光动作。在此操作过程中，由于对操作人员的操作技术要求比较高，导致在操作过程中的效率比较低，费时费力，合格率比较，加工成本比较高。与此同时，导致对熟练操作技术人员的操作依赖程度比较高。

【实用新型内容】

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提高被光学器件的生产效率及合格率，降低对熟练技术人员的依赖程度和加工成本的基于 WDM透射端耦合系统。

为此解决上述技术问题，本实用新型中的技术方案所提供一种基于WDM透射端耦合系统，其包括WDM光源，驱动主机模块，与驱动主机模块一端连接的光纤探头，与驱动主机模块另一端连接的冷接盘，以及透射型光纤传感器，所述光纤探头与冷接盘之间设置有用于生产透射型光纤传感器的光纤传感器生产机构；所述光纤传感器生产机构包括工作台，安装在工作台上面支撑架，安装在支撑架上面的用于放大图像作用的横向和纵向两个照射镜筒机构，以及安装在工作台上面的用于控制X轴方向，Y轴方向，Z轴方向的光电生产测试机构。

进一步限定，所述透射型光纤传感器包括发送光纤，接收光纤，置于发送光纤与接收光纤之间的透射镜，光调制器，敏感元件，光电探测器，检测电路；所述发送光纤和接收光纤分别位于透射镜两端，所述的发送光纤与接收光纤相互平行的；所述的发送光纤的轴心线与接收光纤的轴心线是相互平行。

进一步限定，所述光电生产测试机构包括直接安装在工作台上面的安装板，安装在工作台上面的位于光纤支架结构侧面的用于控制透射型光纤传感器移动对光移动的右移动机构和左移动机构；所述的右移动机构包括安装板上面的右 X轴滑动机构，安装在右X轴滑动机构上面的用于控制Z轴方向移动的右Z轴滑动机构，安装在右Z轴滑动机构上面的沿着Z轴方向左右摆动角度的右角度摆动滑台，安装在右角度摆动滑台上面第一横向移动条，安装在第一横向移动条上面的右光纤夹具抓；所述的左移动机构包括直接固定安装在安装板上面的十字调节架，安装在十字调节架上面的右Y轴滑动机构，安装在右Y轴滑动机构上面的用于沿着Y轴方向左右摆动角度的左角度摆动滑台，安装在左角度摆动滑台上面的第二横向移动条，安装在第二横向移动条上一端的左光纤夹具抓。

进一步限定，所述右X轴滑动机构包括直接安装在工作台上面的右X轴滑台，设置于右X轴滑台上的用于控制右X轴滑台沿着X轴方向移动的右X轴步进电机；所述右Z轴滑动机构包括直接安装在右X轴滑台上面的右Z轴滑台，设置于右Z轴滑台上的用于控制Z轴方向移动的右Z轴步进电机；右角度摆动滑台包括直接置于右Z轴滑台上面的右摆动台，安装在右摆动台上面的可沿着 Z轴方向左右摆动的右摆动轴台，安装在右摆动轴台上面的第一横向移动条，安装在第一横向移动条上一端的右光纤夹具抓；所述右Y轴滑动机构包括安装在十字固定架上面的左Y轴滑台，设置于左Y轴滑台一端的左Y轴步进电机；左角度摆动滑台包括设置于左Y轴滑台上面一端的弧形凹槽，安装在弧形凹槽上面的可沿着Y轴方向左右摆动的用于收容弧形凹槽内部的左摆动轴台，安装在左摆动轴台上面的第二横向移动条，安装在第二横向移动条上一端的左光纤夹具抓。

进一步限定，所述安装板上面设置有用于抵靠由左光纤夹具抓和右光纤夹具抓构成的光纤夹具抓的光纤支架结构；所述光纤支架结构包括直接固定安装在光纤支架固定板，安装在光纤支架固定板上面一端的光纤支架固定杆，安装在光纤支架固定杆上面的可以沿着光纤支架固定杆上下移动的光纤支架移动座，安装在光纤支架移动座内侧的光纤支架连接座，安装在光纤支架连接座上面的光纤支架杆。

进一步限定，所述支撑架包括直接垂直安装在工作台上的两块垂直板，安装在垂直板与工作台相交处的加固板，分别安装在垂直板上端的水平方向设置的水平导轨板。

进一步限定，所述照射镜筒机构包括直接安装在水平导轨板上面的镜筒固定板，安装在镜筒固定板上面的可以来回移动的镜筒滑动板架，分别安装在镜筒滑动板架上面的横向镜筒安装板、纵向镜筒安装板，安装在横向镜筒安装板上面的横向摄像头机构，以及安装在纵向镜筒安装板上面的纵向摄像头机构。

进一步限定，所述横向摄像头机构包括直接安装在横向镜筒安装板上面的横向镜筒夹具，安装在横向镜筒夹具下端的横向夹具杆，安装在横向夹具杆下端的横向镜筒夹具头，安装在横向镜筒夹具头上面的横向设置的横向高清摄像头。

进一步限定，所述纵向摄像头机构包括直接安装在纵向镜筒安装板上面的纵向镜筒夹具，安装在纵向镜筒夹具一端的纵向高清摄像头。

进一步限定，所述驱动主机模块包括光功率计模块，光开关，电机驱动模块，以及测试模块。

本实用新型的有益技术效果：因所述光纤探头与冷接盘之间设置有用于生产透射型光纤传感器的光纤传感器生产机构；所述光纤传感器生产机构包括工作台，安装在工作台上面支撑架，安装在支撑架上面的用于控制横向和纵向移动的两个照射镜筒机构，以及安装在工作台上面的用于控制X轴方向，Y轴方向，Z轴方向的光电生产测试机构。工作时，先通过照射镜筒机构获取透射型光纤传感器的位置数据，再将透射型光纤传感器置于光纤夹具抓内部，然后连接透射型光纤传感器的光路，通过驱动主机模块调整所述透射型光纤传感器位置而获取相应的技术参数，并传送到驱动主机模块内部，驱使显示于与驱动主机模块连接的显示屏上面，再根据所获取技术参数反复通过所述步进电机驱使光电生产测试机构移动实现对透射型光纤传感器内部的透射光线动作，直到获取技术参数符合标准范围内，然后再通过光纤光损多少判断是否符合对光标准，完成对透射型光纤传感器的生产目的。此耦合对光生产过程中，代替了现有技术中整个人工操作过程，从而使得提高被光学器件的生产效率及合格率，降低对熟练技术人员的依赖程度和加工成本的目的。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本实用新型中基于WDM透射端耦合系统的立体1图；

图2为本实用新型中基于WDM透射端耦合系统的立体2图；

图3为本实用新型中基于WDM透射端耦合系统的立体3图；

图4为本实用新型中基于WDM透射端耦合系统的立体4图；

图5为本实用新型中基于WDM透射端耦合系统的立体5图；

图6为本实用新型中透射型光纤传感器的正面原理图；

图7为本实用新型中透射型光纤传感器的侧面原理图；

【具体实施方式】

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参考图1至图7所示，下面结合实施例说明一种基于WDM透射端耦合系统，其包括驱动主机模块，光纤探头，冷接盘，透射型光纤传感器，光纤传感器生产机构。所述的驱动主机模块一端与光纤探头，所述的驱动主机模块另一端与冷接盘相互连接，所述的光纤传感器生产机构一端与冷接盘连接，所述的光纤传感器生产机构另一端与光纤探头相互连接的。

所述透射型光纤传感器包括发送光纤1，接收光纤2，置于发送光纤1与接收光纤2之间的透射镜3，光调制器，敏感组件，光电探测器，检测电路；所述发送光纤1和接收光纤2分别位于透射镜3两端，所述的发送光纤1与接收光纤2相互平行的；所述的发送光纤1的轴心线与接收光纤2的轴心线是相互平行。

所述光电生产测试机构包括直接安装在工作台4上面的安装板5，安装在工作台4上面的位于光纤支架结构侧面的用于控制透射型光纤传感器移动对光移动的右移动机构和左移动机构。所述的右移动机构包括安装板5上面的右X 轴滑动机构，安装在右X轴滑动机构上面的用于控制Z轴方向移动的右Z轴滑动机构，安装在右Z轴滑动机构上面的沿着Z轴方向左右摆动的右角度摆动滑台6，安装在右角度摆动滑台6上面第一横向移动条7，安装在第一横向移动条 7上面的右光纤夹具抓8。所述的左移动机构包括直接固定安装在安装板5上面的十字固定架9，安装在十字固定架9上面的右Y轴滑动机构，安装在右Y轴滑动机构上面的用于沿着Y轴方向左右摆动的左角度摆动滑台10，安装在左角度摆动滑台10上面的第二横向移动条11，安装在第二横向移动条11上一端的左光纤夹具抓12。

所述右X轴滑动机构包括直接安装在安装板5上面的右X轴滑台13，设置于右X轴滑台13上的用于控制右X轴滑台13沿着X轴方向移动的右X轴步进电机15。所述右X轴滑动机构主要功能用于控制沿着X轴方向移动。所述Y轴滑动机构包括直接安装在右X轴滑台13上面的右Z轴滑台16，设置于右Z轴滑台16上的用于控制Z轴方向移动的右Z轴步进电机17。所述Y轴滑动机构主要功能用于控制Z轴方向移动的目的。所述右角度摆动滑台6包括直接置于右Z轴滑台上面的右摆动台，安装在右摆动台上面的可沿着Z轴方向左右摆动的右摆动轴台，安装在右摆动轴台上面的第一横向移动条18，安装在第一横向移动条18上一端的右光纤夹具抓19。右角度摆动滑台6主要功能是用于控制右光纤夹具抓19左右摆动的目的。所述右Y轴滑动机构包括安装在十字固定架 9的左Y轴滑台20，设置于左Y轴滑台20上面的用于控制Y轴方向移动的左Y 轴步进电机21。所述右Y轴滑动机构主要功能是用于控制Y轴方向移动的目的。所述左角度滑动机构包括安装在Y轴滑台20上面的左角度滑台10，设置于左角度滑台10一端的左角度步进电机23。所述左角度滑动机构主要功能是用于控制左光纤夹具抓12左右摆动的目的。左角度摆动滑台10包括设置于上面一端的弧形凹槽，安装在弧形凹槽上面的可沿着y轴方向左右摆动的用于收容弧形凹槽内部的左摆动轴台，安装在左摆动轴台上面的第二横向移动条11，安装在第二横向移动条11上一端的左光纤夹具抓12。

所述安装板5上面设置有用于抵靠由左光纤夹具抓12和右光纤夹具抓19 构成的光纤夹具抓的光纤支架结构24；所述光纤支架结构24包括直接固定安装在光纤支架固定板，安装在光纤支架固定板上面一端的光纤支架固定杆，安装在光纤支架固定杆上面的可以沿着光纤支架固定杆上下移动的光纤支架移动座，安装在光纤支架移动座内侧的光纤支架连接座，安装在光纤支架连接座上面的光纤支架杆。

所述支撑架包括直接垂直安装在工作台4上的两块垂直板25，安装在垂直板25与工作台相4交处的加固板260，分别安装在垂直板25上端的水平方向设置的水平导轨板26。

所述照射镜筒机构包括直接安装在水平导轨板26上面的镜筒固定板27，安装在镜筒固定板27上面的可以来回移动的镜筒滑动板架28，分别安装在镜筒滑动板架28上面的横向镜筒安装板29、纵向镜筒安装板30，安装在横向镜筒安装板29上面的横向摄像头机构，以及安装在纵向镜筒安装板30上面的纵向摄像头机构。

所述横向摄像头机构包括直接安装在横向镜筒安装板29上面的横向镜筒夹具31，安装在横向镜筒夹具31下端的横向夹具杆32，安装在横向夹具杆32 下端的横向镜筒夹具头33，安装在横向镜筒夹具头33上面的横向设置的横向高清摄像头34。

所述纵向摄像头机构包括直接安装在纵向镜筒安装板30上面的纵向镜筒夹具35，安装在纵向镜筒夹具35一端的纵向高清摄像头36。所述驱动主机模块包括光功率计模块，光开关，电机驱动模块，以及测试模块。

耦合工作时，左光纤夹具抓12夹住透射型光纤传感器发光器件，右光纤夹具抓19夹住透射型光纤传感器收光器件，开始工作时，软件系统先读取此时的参数，然后一边移动调节左端的Y轴和右端的Z轴，再一边调节Y轴上的角度滑台和Z轴上的滑台，反复移动调节每个滑台，软件系统读取的参数达到生产设定值参数，最后调节X轴将两个光器件靠近，透射型光纤传感器对光完成，软件停止工作。与此同时，若需要相互平行光时，则可以调节右角度摆动滑台 6和左角度摆动滑台的旋转角度，实现输出或输入光线相互平行。在本实施例中，所述透射型耦合系统可以兼容反射型耦合系统所述实现功能。

安装时，先将驱动主机模块，光源和电脑显示器放置好，然后把对光台放置到一个平整无振动的台面上，驱动主机模块的5个电机驱动接口连接对光台 5个步进电机连接线、脚踏开关接口连接脚踏开关、光率计接口连接外置光功率计模块、UV光源驱动接口连接UV照射头、二合一光开关连接WDM光源输入端、232通信接口连接电脑；对光台上固定的高清摄像头USB数据线连接电脑显示屏。所述的光源为WDM光源。

WDM光源对光系统工作流程：运用软件的算法，控制步进电机运动，带动移动第一横向移动条7和第二横向移动移条11上面夹具的产品一起移动，通过检测光路数据，寻求最优数据。首先开启驱动主机模块，打开测试软件，将纵向高清度摄像头36和横向高清度摄像头34对准夹具上的反射端的器件，调整至中心且最清晰处，然后设置测试数据阈值和UV光源照射强度和时间。将光开关输出端接上尾纤，末端切平后用裸纤夹具固定放入功率计模块接口上固定好，然后软件清零；即为数据清零。

接着，将透射型光纤传感器放置在左光纤夹具抓12，然后根据图像显示，根据角度和距离在右光纤夹具抓19放置耦合双纤器件，所述的耦合耦合双纤器件纤一端于光开关光源输出端连接，另一端固定于裸纤夹具上并放置到光功率计模块接口；即为光器件放置。

接着，点击软件开始按钮，软件便开始通过点击控制滑台运动，进而控制右光纤夹具抓19，将光纤光源从发送光纤1一端输出，经过透射镜3，至另一端输出来，通过高精度算法，快递移动滑台上的耦合双纤，找到一个光损耗最小且在设置的阈值范围内，对光过程完成并结束对光，显示合格；即为耦合对光。

接着，通过观测显示图像，人工将胶水点滴到耦合好的器件表面上并包裹均匀，然后用脚踏板打开UV照射头光源，照射时间达到后，UV光源自动关闭，即为点胶点胶固化。

最后，取下耦合好的光器件，点击复位，接着重复上面的光器件放置动作，耦合对光动作，点胶固化动作等操作，进行下一个器件的耦合。

耦合工作时，左光纤夹具抓12端，右光纤夹具抓19端的器件，先是在电机的控制下，先是慢慢的XYZ轴移动，一边寻找中心点，一边再慢慢调整透射型光纤传感器的角度，直到找到一个最优的测试参数出来，然后停止工作，透射对光完成。

在本实施例中，基于WDM透射端耦合系统，通过集成一体化的软件和编写的专业算法，配合高精度电机控制滑台移动，对光器件进行耦合对光，不需要熟练操作工人，全程自动软件对光耦合，耦合速度快，平均时间20秒以内，耦合数据值更低，极大的提高了生产效率和品质，节约了生产成本。

综上所述，因所述光纤探头与冷接盘之间设置有用于生产透射型光纤传感器的光纤传感器生产机构；所述光纤传感器生产机构包括工作台4，安装在工作台4上面支撑架，安装在支撑架上面的用于控制横向和纵向移动的两个照射镜筒机构，以及安装在工作台4上面的用于控制X轴方向，Y轴方向，Z轴方向的光电生产测试机构。工作时，先通过照射镜筒机构获取透射型光纤传感器的位置数据，再将透射型光纤传感器置于光纤夹具抓内部，然后通过驱动主机模块调整所述透射型光纤传感器位置而获取相应的技术参数，并传送到驱动主机模块内部，驱使显示于与驱动主机模块连接的显示屏上面，再根据所获取技术参数反复通过所述步进电机驱使光电生产测试机构移动实现对透射型光纤传感器内部的透射光线动作，直到获取技术参数符合标准范围内，然后再通过光纤光损多少判断是否符合对光标准，完成对透射型光纤传感器的生产目的。此耦合对光生产过程中，代替了现有技术中整个人工操作过程，从而使得提高被光学器件的生产效率及合格率，降低对熟练技术人员的依赖程度和加工成本的目的。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种基于WDM透射端耦合系统，其包括WDM光源，驱动主机模块，与驱动主机模块一端连接的光纤探头，与驱动主机模块另一端连接的冷接盘，以及透射型光纤传感器，其特征在于：所述光纤探头与冷接盘之间设置有用于生产透射型光纤传感器的光纤传感器生产机构；所述光纤传感器生产机构包括工作台，安装在工作台上面支撑架，安装在支撑架上面的用于放大图像作用的横向和纵向两个照射镜筒机构，以及安装在工作台上面的用于控制X轴方向，Y轴方向，Z轴方向的光电生产测试机构。

2.根据权利要求1所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述透射型光纤传感器包括发送光纤，接收光纤，置于发送光纤与接收光纤之间的透射镜，光调制器，敏感元件，光电探测器，检测电路；所述发送光纤和接收光纤分别位于透射镜两端，所述的发送光纤与接收光纤相互平行的；所述的发送光纤的轴心线与接收光纤的轴心线是相互平行。

3.根据权利要求1所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述光电生产测试机构包括直接安装在工作台上面的安装板，安装在工作台上面的位于光纤支架结构侧面的用于控制透射型光纤传感器移动对光移动的右移动机构和左移动机构；所述的右移动机构包括安装板上面的右X轴滑动机构，安装在右X轴滑动机构上面的用于控制Z轴方向移动的右Z轴滑动机构，安装在右Z轴滑动机构上面的沿着Z轴方向左右摆动角度的右角度摆动滑台，安装在右角度摆动滑台上面第一横向移动条，安装在第一横向移动条上面的右光纤夹具抓；所述的左移动机构包括直接固定安装在安装板上面的十字调节架，安装在十字调节架上面的右Y轴滑动机构，安装在右Y轴滑动机构上面的用于沿着Y轴方向左右摆动角度的左角度摆动滑台，安装在左角度摆动滑台上面的第二横向移动条，安装在第二横向移动条上一端的左光纤夹具抓。

4.根据权利要求3所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述右X轴滑动机构包括直接安装在工作台上面的右X轴滑台，设置于右X轴滑台上的用于控制右X轴滑台沿着X轴方向移动的右X轴步进电机；所述右Z轴滑动机构包括直接安装在右X轴滑台上面的右Z轴滑台，设置于右Z轴滑台上的用于控制Z轴方向移动的右Z轴步进电机；右角度摆动滑台包括直接置于右Z轴滑台上面的右摆动台，安装在右摆动台上面的可沿着Z轴方向左右摆动的右摆动轴台，安装在右摆动轴台上面的第一横向移动条，安装在第一横向移动条上一端的右光纤夹具抓；所述右Y轴滑动机构包括安装在十字固定架上面的左Y轴滑台，设置于左Y轴滑台一端的左Y轴步进电机；左角度摆动滑台包括设置于左Y轴滑台上面一端的弧形凹槽，安装在弧形凹槽上面的可沿着Y轴方向左右摆动的用于收容弧形凹槽内部的左摆动轴台，安装在左摆动轴台上面的第二横向移动条，安装在第二横向移动条上一端的左光纤夹具抓。

5.根据权利要求3所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述安装板上面设置有用于抵靠由左光纤夹具抓和右光纤夹具抓构成的光纤夹具抓的光纤支架结构；所述光纤支架结构包括直接固定安装在光纤支架固定板，安装在光纤支架固定板上面一端的光纤支架固定杆，安装在光纤支架固定杆上面的可以沿着光纤支架固定杆上下移动的光纤支架移动座，安装在光纤支架移动座内侧的光纤支架连接座，安装在光纤支架连接座上面的光纤支架杆。

6.根据权利要求1所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述支撑架包括直接垂直安装在工作台上的两块垂直板，安装在垂直板与工作台相交处的加固板，分别安装在垂直板上端的水平方向设置的水平导轨板。

7.根据权利要求1所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述照射镜筒机构包括直接安装在水平导轨板上面的镜筒固定板，安装在镜筒固定板上面的可以来回移动的镜筒滑动板架，分别安装在镜筒滑动板架上面的横向镜筒安装板、纵向镜筒安装板，安装在横向镜筒安装板上面的横向摄像头机构，以及安装在纵向镜筒安装板上面的纵向摄像头机构。

8.根据权利要求7所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述横向摄像头机构包括直接安装在横向镜筒安装板上面的横向镜筒夹具，安装在横向镜筒夹具下端的横向夹具杆，安装在横向夹具杆下端的横向镜筒夹具头，安装在横向镜筒夹具头上面的横向设置的横向高清摄像头。

9.根据权利要求7所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述纵向摄像头机构包括直接安装在纵向镜筒安装板上面的纵向镜筒夹具，安装在纵向镜筒夹具一端的纵向高清摄像头。

10.根据权利要求1所述基于WDM透射端耦合系统，其特征在于：所述驱动主机模块包括光功率计模块，光开关，电机驱动模块，以及测试模块。

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