一种翼型光纤调芯结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种翼型光纤调芯结构，包括：主体组件，凸轮调节组件，压锤组件。主体组件的镜头、调芯V型槽、放电电极作为一个整体参与光纤的调芯，作业过程保持光纤成像距离不变，光纤对电极距离不变，调芯支点和出力点可灵活设置。本实用新型专利技术减少调芯结构的空间占比，为安装其他功能控制模块，用作特殊光纤接续、光纤光栅传感器制作、光纤拉锥、端帽接续、接续光纤端面垂直成像、保偏光纤接续、光子晶体光纤接续、非电极方式加热接续等提供了基础平台。与现有设计相比，简化了结构，提高了调芯分辨率，可靠性；降低了结构成本和对加工的要求。本实用新型专利技术也可用于现有光纤熔接机的X/Y轴调芯。

【技术实现步骤摘要】
一种翼型光纤调芯结构
本技术涉及光纤调芯结构，是一种精密仪器，特别涉及具有光纤显微镜头、图像传感器、放置压持光纤的V槽、放电电极的光纤调芯结构。本技术针对的光纤调芯为光纤的端面的平面对准调芯，不涉及左右光纤的推动。一般意义上，将光纤的平面调芯称为X/Y轴调芯，左右两边光纤的移动为Z轴对准，本技术涉及的是X/Y轴调芯对准。
技术介绍
光纤熔接机是一种利用一对电极放出电弧形成的高温将两切割完成的光纤端面熔化，同时运用准直原理平缓推进，两端结合在一起，以实现光纤模场的耦合的接续设备，被广泛用于通信工程施工、维护、通信设备生产制造中。光纤熔接机中的调芯结构被称为机芯，在驱动电路和成像系统的支持下驱动端面已做处理(切割或研磨端面后的光纤)的两芯光纤向中心位置(即电极中轴线位置)靠拢(Z轴调整)，然后进行X/Y轴对准调芯的微动精密机械结构。光纤调芯结构是光纤熔接机的机械核心结构。由于常用的标准单模光纤包层直径为125微米，纤芯直径8-10微米，因此为了达到高度耦合效果，光纤对准结构对调芯的分辨率要求很高，这就一方面需要高分辨率的同步识别系统即显微镜头及其成像部分(为了保证没有观察死角，通常同时用两个成90度相交的镜头观察调整点)，另一方面需要微动调芯精密机械结构即可以支撑放置光纤的V型槽并X/Y轴微动调芯的部分，两部分在同一结构配套同步作业才能保证对准效果。目前有国外企业能做到X/Y轴的调芯分辨率达到0.02微米即标准单模光纤直径125微米的6250倍，达到了很好的调芯效果。现有设计的光纤调芯结构种类比较多，共同点是调芯部分和成像部分是被分别安装在同一个固定的基座上，基座在作业过程保持不动，成像部分的镜头对焦和调芯部分的光纤调芯虽然彼此配合作业，但均以固定基座为参照相对运动，即光纤调芯作业的传动结构和成像部分镜头(或CCD模块)的传动结构是分别动作的，虽然配合但彼此不关联，就像手和眼，虽然可以处理同一物体，但均是对大脑负责，眼并没有生长在手上，这样的不利处有：1.调芯结构做调芯动作时，光纤对于固定在基座上的显微镜头是运动的，这会改变成像焦距，造成图像失焦，影响成像质量以至影响对准质量。2.以基座为支撑点设计调芯结构，受安装两个90度夹角显微镜头占用空间影响(显微镜头物镜距被观察物光纤在10毫米左右，镜头本身直径大于10毫米)，能够被调芯结构利用的空间就非常有限，要在这个空间内放置V型槽、两支电极及其连线以及支撑V型槽的支撑体能实现微动调芯作业，这对材料、加工、传动设计都提出了较高要求，实践中也增加了结构件的数量、材料成本、以及加工成本。3.以第一第二条阐述为基础，现有设计占用了调芯光纤周围的大部分空间，结构的可拓展性不强，阻碍了新应用需要加入的其他功能模块：比如，要实现熔接过程的光斑监控需安装光斑检测仪、要实现对光纤端面的垂直观察用于新型光纤对准的第三角度镜头和CCD成像板、要实现拉锥作业需加入的非电极加热器件等等，这些模块往往需要现有设计的两个镜头夹角内的空间，而这些空间均被调芯结构占用。针对上述现有光纤熔接机及其调芯结构所描述的特点，可参考：中国专利：专利号：201616256571.0名称：光纤熔接机成像装置的调节机构；专利号：201320255910.5名称：光纤熔接机的调芯装置；专利号：201320530912.0名称：一种光纤熔接机十字调芯机构；专利号：201520429104.4名称：一种光纤熔接机机芯；专利号：200920035694.7名称：光纤熔接机三维自动调芯装置；专利号：201216574969.0名称：光纤熔接机；专利号：200920035693.2名称：光纤熔接机顶杆微动调整机构；专利号：201120210719.X名称：光纤熔接机对芯装置；专利号：201310086300.1名称：光纤熔接机。
技术实现思路
鉴于上述课题，本技术的目的在于提供一种翼型光纤调芯结构，将调芯V槽、显微镜头、放电电极、设计在一个主体上，形成翼型一边即一边的主体，两主体成90度夹角，并通过连接簧片连接，形成另一边的一翼。调芯出力结构固定在连接簧片的中间，压锤总成以枢轴方式连接在其中一边翼型的主体上，这样的设计使光纤、镜头、电极在整个调芯作业中相对位置不变，达到光纤成像质量始终得到保障，调芯结构件减少，调芯成像结构空间占比减少，可拓展性增加，稳定性和使用寿命增加，并降低了对材料和加工要求的目的。本技术设计强调基于光纤调芯对准的拓展应用；随着新型光纤以及新型光纤传感器技术的日趋成熟，在对材料微形变、温度、加速度、微环境、光纤透镜成像、等领域，光纤传感器均有良好的应用前景。对于现有的针对保偏光纤、晶体光纤、光纤端帽、光纤拉锥、超短光纤连接等，在对这些光纤进行对应作业之前，如保偏光纤和晶体光纤的轴向角度对准等作业，也可以以本技术为基础平台设计添装新的应用模块来实现对应的新功能。简单讲，光纤领域的许多应用是依靠相同光纤之间、不同光纤之间、光纤和器件之间的连接来完成的，而在连接之前均需要对准，准精度越高越好，本技术设计目的即在于提供一种精度高、且简单可靠、对准作业结构空间占比小的光纤调芯结构来适应这一发展需求。技术方案为解决上述课题，本技术提供以下结构。所述翼型光纤调芯结构具备：主体组件、凸轮调节组件、压锤组件三组件组成的调芯结构对一对光纤进行调芯；所述主体组件由：左总成、右总成、连接簧片、V型槽、V型槽支架、电极、电极固定板和连线、镜头、CCD成像板、压锤限位器、总成拉簧组成；所述左总成和右总成开有安装镜头的孔，以两开孔轴线为准，左总成和右总成在同一平面，开孔轴线成倒“V”字型，轴线延长线形成一交点；所述连接簧片连接左总成和右总成为一个整体，左总成和右总成以翼型方式位于连接簧片两侧，连接簧片平面和两个镜头轴线形成的平面垂直；所述连接簧片包括但不限于金属簧片结构，以左总成右总成材料本身在机械加工阶段加工出簧片的结构同样适用；所述V型槽安装在所述V型槽支架上，且V型槽底部线槽和镜头轴线交点相交并垂直于镜头轴线形成的面，所述V型槽支架为两支，分别固定在左总成和右总成上，与左总成和右总成构成为一个整体；所述电极由所述电极固定板和连线分别固定在左总成和右总成上并位于镜头轴线交点的两侧，电极轴线和镜头轴线形成的面在同一平面且于V型槽表面平行，所述电极尖部两两相对；所述镜头为显微镜头，分别安装在左总成和右总成开孔内；所述CCD成像板安装在镜头的另一侧，CCD中心位置与镜头轴线相交并垂直；所述压锤限位器安装在左总成侧面位置；所述总成拉簧两端分别固定在左总成和右总成上，并以连接簧片为支点左总成和右总成间形成拉力，并与所述连接簧片平行。所述凸轮调节组件包括：步进电机支架、步进电机、凸轮，所述步进电机支架安装在所述主体组件连接簧片的中部，支架两端开有安装步进电机的孔，所述开孔相对支架中线对称，两个开孔的圆心连线垂直于镜头轴线交点形成的面；所述步进电机分别安装在所述支架开孔内，步进电机主轴与开孔轴线重合，所诉凸轮安装在步进电机主轴上，所述两个步进电机安装的凸轮外圆分别与左总成凸起位置、右总成凸起位置保持接触；所述步进电机支持架、步进电机、凸轮结构包括且不限于步进电机和凸轮的组合，压电微位移结构、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种翼型光纤调芯结构，其特征在于；所述翼型光纤调芯结构具备：主体组件、凸轮调节组件、压锤组件三组件组成的调芯结构对一对光纤进行调芯；所述主体组件由：左总成、右总成、连接簧片、V型槽、V型槽支架、电极、电极固定板和连线、镜头、CCD成像板、压锤限位器、总成拉簧组成；所述左总成和右总成开有安装镜头的孔，以两开孔轴线为准，左总成和右总成在同一平面，开孔轴线成倒“V”字型，轴线延长线形成一交点；所述连接簧片连接左总成和右总成为一个整体，左总成和右总成以翼型方式位于连接簧片两侧，连接簧片平面和两个镜头轴线形成的平面垂直；所述连接簧片包括但不限于金属簧片结构，以左总成右总成材料本身在机械加工阶段加工出簧片的结构同样适用；所述V型槽安装在所述V型槽支架上，且V型槽底部线槽和镜头轴线交点相交并垂直于镜头轴线形成的面，所述V型槽支架为两支，分别固定在左总成和右总成上，与左总成和右总成构成为一个整体；所述电极由所述电极固定板和连线分别固定在左总成和右总成上并位于镜头轴线交点的两侧，电极轴线和镜头轴线形成的面在同一平面且于V型槽表面平行，所述电极尖部两两相对；所述镜头为显微镜头，分别安装在左总成和右总成开孔内；所述CCD成像板安装在镜头的另一侧，CCD中心位置与镜头轴线相交并垂直；所述压锤限位器安装在左总成侧面位置；所述总成拉簧两端分别固定在左总成和右总成上，并以连接簧片为支点左总成和右总成间形成拉力，并与所述连接簧片平行。...

【技术特征摘要】
1.一种翼型光纤调芯结构，其特征在于；所述翼型光纤调芯结构具备：主体组件、凸轮调节组件、压锤组件三组件组成的调芯结构对一对光纤进行调芯；所述主体组件由：左总成、右总成、连接簧片、V型槽、V型槽支架、电极、电极固定板和连线、镜头、CCD成像板、压锤限位器、总成拉簧组成；所述左总成和右总成开有安装镜头的孔，以两开孔轴线为准，左总成和右总成在同一平面，开孔轴线成倒“V”字型，轴线延长线形成一交点；所述连接簧片连接左总成和右总成为一个整体，左总成和右总成以翼型方式位于连接簧片两侧，连接簧片平面和两个镜头轴线形成的平面垂直；所述连接簧片包括但不限于金属簧片结构，以左总成右总成材料本身在机械加工阶段加工出簧片的结构同样适用；所述V型槽安装在所述V型槽支架上，且V型槽底部线槽和镜头轴线交点相交并垂直于镜头轴线形成的面，所述V型槽支架为两支，分别固定在左总成和右总成上，与左总成和右总成构成为一个整体；所述电极由所述电极固定板和连线分别固定在左总成和右总成上并位于镜头轴线交点的两侧，电极轴线和镜头轴线形成的面在同一平面且于V型槽表面平行，所述电极尖部两两相对；所述镜头为显微镜头，分别安装在左总成和右总成开孔内；所述CCD成像板安装在镜头的另一侧，CCD中心位置与镜头轴线相交并垂直；所述压锤限位器安装在左总成侧面位置；所述总成拉簧两端分别固定在左总成和右总成上，并以连接簧片为支点左总成和右总成间形成拉力，并与所述连接簧片平行。2.根据权利要求1所述翼型光纤调芯结构，其特征在于；所述凸轮调节组件包括：步进电机支架、步进电机、凸轮，所述步进电机支架安装在所述主体组件连接簧片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，
申请(专利权)人：李亮，
类型：新型
国别省市：四川,51