RU98116472A - Устройство для соединения оптических элементов посредством бесконтактной пайки и способ его реализации - Google Patents

Claims (18)

1. Устройство для соединения оптических элементов посредством бесконтактной пайки, содержащее по меньшей мере два оптических элемента, каждый из которых снабжен выполненными в нем оптическими системами, а внешняя стенка каждого из которых заключена в соответствующий корпус, лазерные источники излучения, расположенные соответственно с диаметрально противоположных сторон упомянутых корпусов, при этом упомянутые лазерные источники излучения излучают лазерные лучи таким образом, чтобы эти лазерные лучи не были сфокусированы на внешней поверхности упомянутых корпусов, блоки подачи свинца, каждый из которых расположен над упомянутыми лазерными источниками излучения, при этом упомянутые блоки подачи свинца обеспечивают подачу свинца в лазерные лучи для соединения между собой посредством пайки упомянутых корпусов и контроллер для управления работой упомянутых лазерных источников излучения и упомянутых блоков подачи свинца.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве свинца использован свинец в виде проволоки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что величина диаметра фокусных пятен упомянутых лазерных лучей равна 0,5-3 мм.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что мощность упомянутых лазерных лучей равна 15 - 40 Вт.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один корпус из числа упомянутых корпусов, окружающих каждый из упомянутых оптических элементов, снабжен несколькими отверстиями, каждое из которых отвечает по положению соответствующему лазерному источнику излучения таким образом, чтобы упомянутый свинец расплавлялся упомянутыми лазерными лучами и затекал через упомянутые отверстия в зазор, образованный в выполняемом соединении между корпусами.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутый контроллер управляет работой упомянутых лазерных источников излучения и упомянутых блоков подачи свинца в течение времени предварительного нагрева, времени основного нагрева и времени завершающего нагрева.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что упомянутые время предварительного нагрева, время основного нагрева и время завершающего нагрева заданы равными соответственно 1с, 1,5 - 1,7с и 1,5с.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что упомянутый контроллер управляет работой упомянутых блоков подачи свинца, обеспечивая подачу свинца со скоростью приблизительно 5 мм/с в течение упомянутого времени основного нагрева и прекращение подачи упомянутого свинца со скоростью минус 25 мм/с после завершения упомянутого времени основного нагрева.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит: средства юстировки, в которых закрепляется предварительно заданная концевая часть каждого упомянутого оптического элемента, при этом упомянутые средства юстировки обеспечивают настройку оптических систем упомянутых оптических элементов.

10. Способ соединения оптических элементов, предусматривающий использование по меньшей мере двух оптических элементов, снабженных корпусами для защиты их оптических систем, средств юстировки, обеспечивающих настройку упомянутых оптических элементов, лазерных источников излучения, предназначенных для соединения упомянутых оптических элементов, блоков подачи свинца, предназначенных для подачи свинца, нагреваемого лазерными лучами, излучаемыми упомянутыми лазерными источниками излучения для выполнения упомянутого соединения, и контроллера, предназначенного для управления работой упомянутых лазерных источников излучения и упомянутых блоков подачи свинца, при этом упомянутый способ обеспечивает осуществление технологического процесса бесконтактной пайки для выполнения соединения упомянутых оптических элементов и предусматривает следующие операции: закрепление упомянутых оптических элементов в упомянутых средствах юстировки и настройку упомянутых оптических систем упомянутых оптических элементов, излучение упомянутых лазерных лучей упомянутыми лазерными источниками излучения и фокусирование упомянутых лазерных лучей в пределах определенной области таким образом, чтобы фокусные пятна упомянутых лазерных лучей не контактировали с упомянутыми корпусами в области соединения оптических элементов, расположенной между упомянутыми корпусами, подача упомянутого свинца из упомянутых блоков подачи свинца в упомянутые лазерные лучи под управлением упомянутого контроллера после завершения первого заданного временного интервала, расплавление упомянутого свинца под воздействием лазерных лучей в течение второго заданного временного интервала таким образом, чтобы упомянутый свинец затекал через сквозные отверстия, предусмотренные в одном из упомянутых корпусов, в зазор, образованный в выполняемом соединении между упомянутыми корпусами, прерывание управляющего усилия, создаваемого блоками подачи свинца, под управлением упомянутого контроллера после завершения упомянутого второго заданного временного интервала и прерывание упомянутых лазерных лучей под управлением упомянутого контроллера после завершения третьего заданного временного интервала.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что упомянутый первый заданный временной интервал включает время предварительного нагрева, требуемое для прогрева до заданной температуры поперечного сечения упомянутого соединения, упомянутых оптических элементов.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что упомянутый второй заданный временной интервал включает время основного нагрева, в течение которого упомянутый свинец подается упомянутыми блоками подачи свинца и расплавляется упомянутыми лазерными лучами для обеспечения его затекания в упомянутый зазор, образованный в соединении между упомянутыми корпусами.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что упомянутый третий заданный временной интервал включает время завершающего нагрева, требуемое для нагрева упомянутого поперечного сечения упомянутого соединения упомянутых оптических элементов для сохранения заданной формы упомянутым свинцом, подаваемым в зазор, образованный в выполняемом соединении.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что соотношение между упомянутым временем предварительного нагрева, упомянутым временем основного нагрева и упомянутым временем завершающего нагрева задано в виде соотношения
1с : 1,5с - 1,7с : 1,5с.

15. Способ по п. 10, отличающийся тем, что упомянутая операция подачи свинца в упомянутые лазерные лучи предусматривает подачу упомянутого свинца со скоростью 5 мм/с в течение упомянутого второго заданного временного интервала.

16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что упомянутую операцию прерывания подачи свинца производят со скоростью минус 25 мм/с в конце упомянутого второго заданного временного интервала.

17. Способ по п. 12, отличающийся тем, что упомянутая операция излучения упомянутых лазерных лучей предусматривает подачу питания упомянутым лазерным источникам излучения электрической мощности 15 - 40 Вт.

18. Способ по п. 12, отличающийся тем, что упомянутые лазерные лучи излучаются с электрической мощностью 15 - 40 Вт в течение времени предварительного нагрева, времени основного нагрева и времени завершающего нагрева.