CN219320527U - 一种水平垂直耦合设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水平垂直耦合设备，包括光纤固定座以及用于固定沿第二方向延伸的光纤的第二光纤夹具，还包括用于固定光芯片的光芯片夹具与用于固定沿第一方向延伸的光纤的第一光纤夹具中的至少一个，所述光芯片夹具或/和第一光纤夹具安装在第一耦合台上，所述光纤固定座安装在第二耦合台上，所述光纤固定座与第二耦合台之间角度可调节地相连接，所述第二光纤夹具安装在第一耦合台上，第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度。本实用新型的设备可实现一台设备实现光纤与光纤耦合以及光纤与光芯片等多种类型耦合场景，适用性更广，具有较高的耦合效率的同时，结构也较简单，可降低产品生产成本。

Description

一种水平垂直耦合设备

技术领域

本实用新型属于光器件的耦合技术领域，具体涉及一种水平垂直耦合设备。

背景技术

光纤1与光纤1常见的耦合方式如图1至2所示，分为水平方向耦合以及垂直方向耦合，垂直方向耦合通常倾斜一定角度耦合。

光纤1与硅光芯片2常见的耦合方式如图3至5所示，分为水平方向耦合以及垂直方向耦合，垂直方向耦合又分为垂直耦合以及倾斜一定角度耦合。

市场上现有的耦合设备具有如下缺点：

1)市场上现有的耦合设备通常只能实现光纤与光纤耦合或光纤与硅光芯片耦合一种类型耦合场景，适用场景有限。

2)市场上现有耦合设备实现一种类型的耦合场景通常结构复杂，投入成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供了一种水平垂直耦合设备。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型公开了一种水平垂直耦合设备，包括光纤固定座，还包括用于固定光芯片的光芯片夹具与用于固定沿第一方向延伸的光纤的第一光纤夹具中的至少一个，所述光芯片夹具或/和第一光纤夹具安装在第一耦合台上，所述光纤固定座安装在第二耦合台上，所述光纤固定座与第二耦合台之间角度可调节地相连接。

进一步地，本实用新型的水平垂直耦合设备还包括用于固定沿第二方向延伸的光纤的第二光纤夹具，所述第二光纤夹具安装在第一耦合台上，当第一方向为水平方向时，第二方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度α，当第二方向为水平方向时，第一方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度α。

进一步地，所述第一耦合台上固定有第一安装板，当第一耦合台上安装光芯片夹具时，光芯片夹具可拆卸地固定在第一安装板的上端面，当光芯片固定在光芯片夹具上时，光芯片呈水平设置；当第一耦合台上安装第一光纤夹具时，第一光纤夹具可拆卸地固定在第一安装板的上端面，所述第二光纤夹具固定在连接块上，连接块通过螺钉与安装臂的一端连接，安装臂的另一端与第一安装板连接。

进一步地，所述光纤固定座上设有用于固定沿第三方向延伸的光纤的第一固定结构以及用于固定沿第四方向延伸的光纤的第二固定结构，当第三方向为水平方向时，第四方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度β。

进一步地，所述第一固定结构包括设置在光纤固定座上且沿第三方向延伸的第一光纤固定凹槽，所述第二固定结构包括设置在光纤固定座上且沿第四方向延伸的第二光纤固定凹槽；所述光纤固定座上安装有用于吸附光纤固定片的磁铁，光纤固定片通过磁铁吸附从而固定光纤。

进一步地，所述第二耦合台上固定有第二安装板，所述光纤固定座与第二安装板铰接，使光纤固定座可绕铰接点竖向转动。

进一步地，所述第二安装板上固定有螺旋测微器，所述螺旋测微器的测微螺杆向下延伸与光纤固定座位于所述铰接点的一侧抵接。

进一步地，所述第二安装板与光纤固定座之间设有弹性件，所述弹性件位于所述铰接点的另一侧。

进一步地，弹性件为弹簧。

进一步地，所述光芯片夹具包括芯片固定座以及用于对光芯片限位的限位块，所述芯片固定座包括底壁以及至少一个用于对光芯片限位的侧壁，芯片固定座的底壁设有条形缺口，所述限位块位于所述条形缺口内，并通过锁紧螺栓与芯片固定座螺纹连接，所述条形缺口位于芯片固定座的一侧壁的相对一侧，所述限位块向上外伸出芯片固定座底壁的上端面。

进一步地，第一耦合台具有使光纤或光芯片沿前后、左右方向移动的功能，第二耦合台具有使光纤沿前后、左右、上下方向移动的功能，或第一耦合台具有使光纤或光芯片沿前后、左右、上下方向移动的功能，第二耦合台具有使光纤沿前后、左右方向移动的功能。

本实用新型至少具有如下有益效果：采用本实用新型的方案可实现一台设备实现光纤与光纤耦合以及光纤与光芯片等多种类型耦合场景，适用性更广，具有较高的耦合效率的同时，结构也较简单，可降低产品生产成本。

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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为光纤与光纤水平耦合示意图；

图2为光纤与光纤垂直耦合示意图；

图3为光纤与光芯片水平耦合示意图；

图4为光纤与光芯片垂直耦合的一种方式的示意图；

图5为光纤与光芯片垂直耦合的另一种方式的示意图；

图6为本实用新型提供的水平垂直耦合设备用于光纤与光芯片耦合时的结构示意图；

图7为本实用新型提供的水平垂直耦合设备用于光纤与光纤耦合时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

参见图6和图7，本实用新型实施例提供一种水平垂直耦合设备，包括光纤固定座7，还包括用于固定光芯片或硅光芯片的光芯片夹具10与用于固定沿第一方向延伸的光纤的第一光纤夹具11中的至少一个，所述光芯片夹具10或/和第一光纤夹具11安装在第一耦合台3上，所述光纤固定座7安装在第二耦合台4上，所述光纤固定座7与第二耦合台4之间角度可调节地相连接。

进一步地，本实用新型的水平垂直耦合设备还包括用于固定沿第二方向延伸的光纤的第二光纤夹具12，所述第二光纤夹具12安装在第一耦合台3上，当第一方向为水平方向时，第二方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度α，当第二方向为水平方向时，第一方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度α。角度α根据实际需要设置。

当本实用新型的设备需要实现光纤与光芯片水平方向耦合以及垂直方向耦合时，则需要在第一耦合台3上安装光芯片夹具10，当本实用新型的设备需要实现光纤与光纤水平方向耦合或垂直方向耦合时，则需要在第一耦合台3上安装一个光纤夹具。当本实用新型的设备需要实现光纤与光纤水平方向耦合以及垂直方向耦合时，则需要在第一耦合台3上安装两个光纤夹具，即第一光纤夹具11和第二光纤夹具12。当本实用新型的设备需要满足一台设备实现光纤与光芯片以及光纤与光纤耦合时，则在第一耦合台3上同时安装光芯片夹具10、第一光纤夹具11和第二光纤夹具12，当然，也可以在需要进行光纤与光芯片耦合时，在第一耦合台3的第一安装板5上安装光芯片夹具10，在需要进行光纤与光纤耦合时，从第一耦合台3的第一安装板5上拆下光芯片夹具10替换为第一光纤夹具11。

进一步地，当第一耦合台3上安装光芯片夹具10时，参见图6，光芯片夹具10可拆卸地(如通过螺栓)固定在第一安装板5的上端面，当光芯片固定在光芯片夹具10上时，光芯片呈水平设置；当第一耦合台3上安装第一光纤夹具11时，参见图7，第一光纤夹具11可拆卸地(如通过螺栓)固定在第一安装板5的上端面，所述第二光纤夹具12固定在连接块13上，连接块13通过螺钉与安装臂14的一端连接，安装臂14的另一端通过螺钉与第一安装板5连接。采用上述方案固定第二光纤夹具12，可以调整角度α(如拧松螺钉后调整，调整后再拧紧)。

一种实施例为：第一光纤夹具11为水平方向光纤夹具(可更换为光芯片夹具10)。第二光纤夹具12为垂直方向光纤夹具。

进一步地，所述光纤固定座7上设有用于固定沿第三方向延伸的光纤的第一固定结构以及用于固定沿第四方向延伸的光纤的第二固定结构，当第三方向为水平方向时，第四方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度β。角度β根据实际需要设置。

进一步地，所述第一固定结构包括设置在光纤固定座7上且沿第三方向延伸的第一光纤固定凹槽71，所述第二固定结构包括设置在光纤固定座7上且沿第四方向延伸的第二光纤固定凹槽72。

进一步地，所述光纤固定座7上安装有用于吸附光纤固定片的磁铁，光纤固定片通过磁铁吸附从而固定光纤。光纤固定片可以为铁片。当然，本实用新型还可以采用其他方式将光纤固定在光纤固定座7的光纤固定凹槽内。

进一步地，所述第二耦合台4上固定有第二安装板6，所述光纤固定座7与第二安装板6铰接，使光纤固定座7可绕铰接点15竖向转动。第二安装板6的下端设有用于与光纤固定座7铰接的支耳，本实施例的光纤固定座7与第二安装板6的支耳通过销轴铰接。光纤固定座7可以绕销轴转动。销轴的轴心线与水平面平行。本实施例的光纤固定座7为Z字形，但不限于Z字形。光纤固定座7设有用于供销轴穿过的过孔。

进一步地，所述第二安装板6上固定有螺旋测微器8，所述螺旋测微器8的测微螺杆向下延伸与光纤固定座7位于所述铰接点15的一侧抵接，调节螺旋测微器8，使螺旋测微器8向下顶压光纤固定座7，光纤固定座7绕铰接点15转动，从而调整光纤固定座7的角度从而调整光纤耦合角度。本实施例的螺旋测微器8固定在第二安装板6上端，螺旋测微器8的测微螺杆穿过第二安装板6后竖直向下延伸与光纤固定座7位于所述铰接点15的一侧上端面抵接。

进一步地，所述第二安装板6与光纤固定座7之间设有用于使光纤固定座远离第二安装板的弹性件，所述弹性件位于所述铰接点15的另一侧。螺旋测微器8回到初始位置后，弹性件可以使光纤固定座回到初始水平位置。

进一步地，弹性件为弹簧，图7中9所示的位置安装弹簧。

进一步地，第二安装板6与光纤固定座7上均设有弹簧安装孔，弹簧的一端位于第二安装板6的弹簧安装孔内，弹簧的另一端位于光纤固定座7的弹簧安装孔内。当然，也可以将弹性件的两端分别与第二安装板6、光纤固定座7连接。

进一步地，所述光芯片夹具10包括芯片固定座101以及用于对光芯片限位的限位块102，所述芯片固定座101包括底壁以及至少一个用于对光芯片限位的侧壁，芯片固定座101的底壁设有条形缺口，所述限位块102位于所述条形缺口内，并通过锁紧螺栓与芯片固定座101螺纹连接，所述条形缺口位于芯片固定座101的一侧壁的相对一侧，所述限位块102向上外伸出芯片固定座101底壁的上端面。芯片固定座101固定在第一安装板5的上端面。

所述第一光纤夹具11与第二光纤夹具12可以采用现有的具有光纤夹持功能的装置。如第一光纤夹具11与第二光纤夹具12可以均包括夹具盖体和夹具主体，光纤可以固定在夹具盖体与夹具主体之间，夹具盖体、夹具主体上可以设置光纤固定凹槽。

进一步地，所述第一耦合台3上固定有第一安装板5，所述第二耦合台4上固定有第二安装板6，第一耦合台3具有使第一安装板5沿前后、左右方向移动的功能，第二耦合台4具有使第二安装板6沿前后、左右、上下方向移动的功能，或第一耦合台3具有使第一安装板5沿前后、左右、上下方向移动的功能，第二耦合台4具有使第二安装板6沿前后、左右方向移动的功能。

所述光纤固定座7与第二耦合台4的第二安装板6之间角度可调节地相连接。

光芯片夹具10安装时，光芯片夹具10安装在第一耦合台3的第一安装板5的上端面。

第一光纤夹具11安装时，第一光纤夹具11安装在第一耦合台3的第一安装板5的上端面。

所述第二光纤夹具12安装在第一耦合台3的第一安装板5上。

第一耦合台3与第二耦合台4可以固定在一个底座平台上，第一耦合台3与第二耦合台4的位置根据需要设置。

优选地，第一耦合台3可进行前后、左右方向上的移动，从而调整光纤或光芯片位置。第一耦合台3采用可进行前后、左右方向上的移动的移动平台，可以是电动控制的移动平台，也可以是手动控制的移动平台。

第二耦合台4可进行前后、上下、左右方向上的移动，从而带动光纤进行移动。即第二耦合台4采用可进行前后、上下、左右方向上的移动的移动平台，可以是电动控制的移动平台，也可以是手动控制的移动平台。

本实用新型的水平垂直耦合设备可实现一台设备实现光纤与光纤耦合以及光纤与光芯片等多种类型耦合场景，适用性更广。本实用新型的水平垂直耦合设备结构简单，可降低产品生产成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水平垂直耦合设备，包括光纤固定座，其特征在于：还包括用于固定光芯片的光芯片夹具与用于固定沿第一方向延伸的光纤的第一光纤夹具中的至少一个，所述光芯片夹具或/和第一光纤夹具安装在第一耦合台上，所述光纤固定座安装在第二耦合台上，所述光纤固定座与第二耦合台之间角度可调节地相连接。

2.如权利要求1所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：还包括用于固定沿第二方向延伸的光纤的第二光纤夹具，所述第二光纤夹具安装在第一耦合台上，当第一方向为水平方向时，第二方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度α，当第二方向为水平方向时，第一方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度α。

3.如权利要求2所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：所述第一耦合台上固定有第一安装板，当第一耦合台上安装光芯片夹具时，光芯片夹具可拆卸地固定在第一安装板的上端面，当光芯片固定在光芯片夹具上时，光芯片呈水平设置；当第一耦合台上安装第一光纤夹具时，第一光纤夹具可拆卸地固定在第一安装板的上端面，所述第二光纤夹具固定在连接块上，连接块通过螺钉与安装臂的一端连接，安装臂的另一端与第一安装板连接。

4.如权利要求1所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：所述光纤固定座上设有用于固定沿第三方向延伸的光纤的第一固定结构以及用于固定沿第四方向延伸的光纤的第二固定结构，当第三方向为水平方向时，第四方向为竖直方向或相对于竖直方向倾斜一角度β。

5.如权利要求4所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：所述第一固定结构包括设置在光纤固定座上且沿第三方向延伸的第一光纤固定凹槽，所述第二固定结构包括设置在光纤固定座上且沿第四方向延伸的第二光纤固定凹槽；所述光纤固定座上安装有用于吸附光纤固定片的磁铁，光纤固定片通过磁铁吸附从而固定光纤。

6.如权利要求1所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：所述第二耦合台上固定有第二安装板，所述光纤固定座与第二安装板铰接，使光纤固定座可绕铰接点竖向转动。

7.如权利要求6所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：所述第二安装板上固定有螺旋测微器，所述螺旋测微器的测微螺杆向下延伸与光纤固定座位于所述铰接点的一侧抵接。

8.如权利要求7所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：所述第二安装板与光纤固定座之间设有弹性件，所述弹性件位于所述铰接点的另一侧。

9.如权利要求1所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：所述光芯片夹具包括芯片固定座以及用于对光芯片限位的限位块，所述芯片固定座包括底壁以及至少一个用于对光芯片限位的侧壁，芯片固定座的底壁设有条形缺口，所述限位块位于所述条形缺口内，并通过锁紧螺栓与芯片固定座螺纹连接，所述条形缺口位于芯片固定座的一侧壁的相对一侧，所述限位块向上外伸出芯片固定座底壁的上端面。

10.如权利要求1所述的水平垂直耦合设备，其特征在于：第一耦合台具有使光纤或光芯片沿前后、左右方向移动的功能，第二耦合台具有使光纤沿前后、左右、上下方向移动的功能，或第一耦合台具有使光纤或光芯片沿前后、左右、上下方向移动的功能，第二耦合台具有使光纤沿前后、左右方向移动的功能。

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