一种光通信耦合设备的三维调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及光通信耦合设备技术领域，具体为一种光通信耦合设备的三维调节装置。


背景技术：

2.随着光纤通信技术的发展，全光交换成为新一代全光网的核心技术，光开关等光无源器件的需求量不断增加，光耦合作为光开关等光无源器件的重要组成部分和光纤通信系统中的关键技术,其性能的好坏决定了光无源器件插入损耗的大小、耦合封装的尺寸等性能，也是光通信节点性能和网络性能好坏的关键，光耦合是指光信号的耦合，它包括光纤之间、光纤与光波导之间、光纤与光源之间、光纤与探测器之间以及其它不同光元器件之间的耦合，是构成全光交换的重要技术，光通信中的光耦合主要采用直接对接和透镜连接两种方式，直接对接的耦合方式要求光纤的纤芯一包层有很好的同心度且对准过程相当复杂；透镜连接方式放宽了耦合对准时的横向偏移度，但封装尺寸增大，耦合损耗增加，且在不用折射率匹配液的情况下，连接器的特性类似于法布里一珀罗干涉仪的特性，可以使模拟信号感生谐波畸变。
3.随着光纤通信产品的不断发展，其产品种类也越来越多，在大规模生产中三维调节平台起着高精度、高效率及自动化的快速对接耦合，由于不同产品对应的夹具不同，因此在生产不同的产品时需对三维调节平台上的夹具进行更换，跟换后的夹具水平精度需要不大于20微米，而传统的三维调节平台在更换夹具后一般需要对控制程序进行反复调节及校准，其调平周期长，且三维调节平台一般没有倾角调节机构，导致调平精度低等情况发生，故而提出一种光通信耦合设备的三维调节装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种光通信耦合设备的三维调节装置，具备简单方便快速高精度校准等优点，解决了在大规模生产中三维调节平台起着高精度、高效率及自动化的快速对接耦合，由于不同产品对应的夹具不同，因此在生产不同的产品时需对三维调节平台上的夹具进行更换，跟换后的夹具水平精度需要不大于20微米，而传统的三维调节平台在更换夹具后一般需要对控制程序进行反复调节及校准，其调平周期长，且三维调节平台一般没有倾角调节机构，导致调平精度低等的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述简单方便快速高精度校准的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种光通信耦合设备的三维调节装置，包括主底板，还包括纵向调节机构，纵向调节机构水平设置于主底板上且位于样品台的右侧，纵向调节机构的活动端上设置有相对于其调节方向垂直的横向调节机构，横向调节机构的活动端上设置有角度台，角度台的活动端上设置有升降机构，角度台用于调节升降机构与横向调节机构之间的前后水平倾角，升降机构的活
动端上设置有第一调节机构，第一调节机构的活动端上设置有第二调节机构，第一调节机构用于调节第二调节机构与升降机构之间的左右竖直倾角，第二调节机构的活动端上可拆卸式设置有夹爪，第二调节机构用于沿垂直于第一调节机构的调节方向调节夹爪相对于第一调节机构之间的偏转角度，主底板上设置有用于校准夹爪水平安装角度的样品台。
8.优选的，第一调节机构包括第一基座、第一定位柱、旋转块、第一调节螺栓和第一弹簧，第一基座设置于升降机构的活动端上，第一定位柱水平且垂直设置于第一基座上，旋转块套接于第一定位柱的外壁，第一调节螺栓竖直设置于第一基座上并选择性与旋转块相抵持，第一弹簧一端设置于第一基座上，另一端设置于旋转块上，第一弹簧用于对旋转块施加弹性作用力并使得旋转块围绕第一定位柱向靠近第一调节螺栓方向偏转；
9.第二调节机构包括第二定位柱、旋转臂、第二调节螺栓和第二弹簧，第二定位柱竖直设置于旋转块上，旋转臂套接于第二定位柱上，第二调节螺栓水平设置于旋转臂上并选择性与旋转块相抵持，第二弹簧一端设置于旋转臂上，另一端设置于第一基座上，第二弹簧用于对旋转臂施加弹性作用力并使得旋转臂围绕第二定位柱旋转并带动第二调节螺栓向旋转块方向靠近，夹爪设置于旋转臂上。
10.优选的，第一调节机构还包括第一锁紧螺栓，第一锁紧螺栓沿水平方向贯穿旋转块并与第一基座连接且选择性对旋转块与第一基座进行锁紧；
11.第二调节机构还包括第二锁紧螺栓，第二锁紧螺栓沿竖直方向贯穿旋转臂并与旋转块连接且选择性对旋转臂与旋转块进行锁紧。
12.优选的，第一锁紧螺栓包括螺帽、螺纹段和定位段；螺纹段通过螺纹与旋转块连接，定位段设置于螺纹段靠近第一基座的一端，且定位段的外径小于螺纹段的外径，螺帽设置于螺纹段远离定位段的一端，第一基座上开设有与定位段相适配的通孔，通孔的直径大于定位段的外径且小于螺纹段的外径。
13.(三)有益效果
14.与现有技术相比，本实用新型提供了一种光通信耦合设备的三维调节装置，具备以下有益效果：
15.1、该光通信耦合设备的三维调节装置，通过纵向调节机构、横向调节机构和升降机构配合使用并对夹爪与样品台之间的间距进行快速调节，使得夹具上样品的底面与样品台上的水平检测面相抵持，并通过角度台和第一调节机构调整样品底面的前后倾角、左右倾角，使得样品的底面与样品台上的水平检测面完全贴合或平行，最后通过第二调节机构调节夹爪相对于第一调节机构之间的偏转角度，进而调节样品与样品台之间的前后偏转角度，检测样品偏转过程中是否与水平检测面完全贴合，实现对夹爪的安装水平度及精度进行快速校准，达到简单方便快速高精度校准的效果；
16.2、该光通信耦合设备的三维调节装置，通过第一调节机构和第二调节机构上的第一基座、第一定位柱、旋转块与第二定位柱和旋转臂配合使用，从而使得该三维调节装置在调节过程中便于快速手动将夹爪的安装水平度与样品台进行校准并通过第一调节螺栓和第一弹簧与第二调节螺栓和第二弹簧进行预紧及固定，进而大大缩短了调节周期，再通过第一锁紧螺栓和第二锁紧螺栓配合第一调节螺栓和第二调节螺栓对旋转块与旋转臂进行不同方位定位及固定，避免该三维调节装置在校准之后使用过程中受外力作用发生偏转错位而导致该三维调节装置耦合精度差的情况发生。
附图说明
17.图1为本实用新型提出的一种光通信耦合设备的三维调节装置的第一视角结构立体图；
18.图2为本实用新型提出的一种光通信耦合设备的三维调节装置的第二视角结构立体图；
19.图3为本实用新型中第一锁紧螺栓的结构正视图。
具体实施方式
20.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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-3，一种光通信耦合设备的三维调节装置，包括主底板1，还包括纵向调节机构2，纵向调节机构2水平且固定安装于主底板1的顶部且位于样品台9的右侧，纵向调节机构2的活动端上固定安装有相对于其调节方向垂直的横向调节机构3，横向调节机构3的活动端上固定安装有角度台4，角度台4的型号为gfg60-60，角度台4的活动动端上固定安装有升降机构5，纵向调节机构2、横向调节机构3和升降机构5均为电动直线伸缩机构，电动直线伸缩机构可采用私服电机、丝杆、滑座和滑块配合使用，角度台4用于调节升降机构5与横向调节机构3之间的前后水平倾角，升降机构5的活动端上固定安装有第一调节机构6，第一调节机构6的活动端上固定安装有第二调节机构7，第一调节机构6用于沿垂直于角度台4调节方向调节第二调节机构7与升降机构5之间的左右竖直倾角，第二调节机构7的活动端上可拆卸式固定安装有夹具8，第二调节机构7用于沿垂直于角度台4调节方向且垂直于第一调节机构6的调节方向调节夹爪8相对于第一调节机构6之间的左右水平倾角，主底板1的顶部且位于夹爪8的前侧固定安装有用于校准夹爪8 水平安装角度的样品台9，样品台9的顶部设置有水平检测面；通过夹爪8将样品进行夹持，再通过纵向调节机构2、横向调节机构3和升降机构5配合使用并对夹爪8与样品台9之间的间距进行快速调节，使得样品的底面与样品台9上的水平检测面相抵持，并通过角度台4和第一调节机构6调整样品底面的前后水平倾角、左右竖直倾角，使得样品的底面与样品台9上的水平检测面完全贴合或平行，最后通过第二调节机构7调节夹爪8相对于第一调节机构6之间的偏转角度，进而调节样品与样品台9之间的前后偏转角度，进而检测样品偏转过程中是否与水平检测面完全贴合，实现对夹爪8的安装水平度及安装精度进行快速校准，达到简单方便快速高精度校准的效果。
22.优选的，第一调节机构6包括第一基座61、第一定位柱62、旋转块63、第一调节螺栓64和第一弹簧65，第一基座61固定安装于升降机构5的活动端上，第一定位柱62沿水平方向且垂直固定安装于第一基座61上，旋转块 63套接于第一定位柱62的外壁，旋转块63上开设有与第一定位柱62相适配的安装孔，第一调节螺栓64通过螺纹沿竖直方向活动安装于第一基座61上并选择性与旋转块63相抵持，第一弹簧65一端活动安装于第一基座61上，另一端活动安装于旋转块63上，旋转块63上活动安装有第二调节机构7，第一弹簧65用于对旋转块63施加弹性作用力并使得旋转块63围绕第一定位柱 62旋转且向靠近第一调节螺栓64方向偏转，第二调节机构7包括第二定位柱 71、旋转臂72、第二调节螺栓73和第二弹簧74，第二
定位柱71沿竖直方向安装于旋转块63上，旋转臂72套接于第二定位柱71上，第二调节螺栓73 通过螺纹沿水平方向活动安装于旋转臂72上并选择性与旋转块63相抵持，第二弹簧74一端活动安装于旋转臂72上，另一端活动安装于第一基座61上，第二弹簧74用于对旋转臂72施加弹性作用力并使得旋转臂72围绕第二定位柱71旋转并带动第二调节螺栓73向旋转块63方向靠近，夹爪8设置于旋转臂72上；通过拧松第一调节螺栓64和第二调节螺栓73，从而解除第一调节螺栓64和第二调节螺栓73分别对旋转块63和旋转臂72的调节限位，再通过手动调节夹爪8上的样品，使得样品与样品台9上的水平检测面完全贴合或趋于贴合，同时由于第一弹簧65和第二弹簧74的弹性势能带动旋转块63 和旋转臂72相对静止并预紧，并判断样品的底面与样品台9上的水平检测面的贴合情况：
①
若完全贴合，则通过拧紧第一调节螺栓64和第二调节螺栓73，实现快速校准及定位；
②
若趋于贴合而未贴合，则通过角度台4对升降机构5 与横向调节机构3之间的前后水平倾角进行微调，进而使得样品底面与样品台9上的水平检测面完全贴合，并通过拧紧第一调节螺栓64和第二调节螺栓 73，实现简单方便快速高效高精度校准的效果。
23.优选的，第一调节机构6还包括第一锁紧螺栓66，第一锁紧螺栓66沿水平方向贯穿旋转块63并与第一基座61连接且选择性对旋转块63与第一基座 61进行锁紧；第二调节机构7还包括第二锁紧螺栓75，第二锁紧螺栓75沿竖直方向贯穿旋转臂72并与旋转块63连接且选择性对旋转臂72与旋转块63 进行锁紧；通过第一锁紧螺栓66和第二锁紧螺栓75便于分别对旋转块63与第一基座61进行锁紧和旋转臂72与旋转块63进行锁紧进行锁紧，避免该三维调节装置在校准之后发生偏转错位而导致该三维调节装置耦合精度差的情况发生，同时通过第一锁紧螺栓66和第一调节螺栓64配合第一定位柱62对旋转块63的不同方位进行多级固定，并通过第二锁紧螺栓75和第二调节螺栓73配合第二定位柱71对旋转臂72的不同方位进行多级固，进一步提高了三维调节装置定位稳定性，避免该三维调节装置在校准之后使用过程中受外力作用发生偏转错位而导致该三维调节装置耦合精度差的情况发生。
24.优选的，第一锁紧螺栓66包括螺帽661、螺纹段662和定位段663；螺纹段662与旋转块63通过螺纹连接，定位段663设置于螺纹段662靠近第一基座61的一端并与螺纹段662同轴，且定位段663的外径小于螺纹段662的外径，螺帽661固定安装于螺纹段662远离定位段663的一端，第一基座61 上开设有与定位段663相适配的通孔，通孔的直径大于定位段663的外径且小于螺纹段662的外径，通孔可为圆形孔或腰型孔；通过旋转螺帽661，螺帽 661带动螺纹段662旋转并与旋转块63相互作用，从而调节螺纹段662与第一基座61之间的间距，进而实现螺纹段662对第一基座61进行压紧即旋转块63与第一基座61之间的锁紧，或螺纹段662脱离第一基座61，从而便于调节旋转块63与第一基座61之间的偏转角度，同时通过第一锁紧螺栓66上的定位段663与第一基座61上的通孔配合使用，从而限制旋转块63与第一基座61之间的偏转角度，避免旋转块63与第一基座61之间的偏转角度过大导致第一弹簧65拉伸幅度过大而发生非弹性形变而损坏的情况发生，进一步提高了该三维调节装置的调节精度并延长了其使用寿命。
25.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。