一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具，所述一体化夹具包括夹具主体，研磨垫块，研磨压条，定位圆盘和定位环。本发明专利技术还涉及一种使用如上所述的一体化夹具来夹持光学元件的方法，所述方法包括下述步骤：(1)将待研磨抛光的光学元件放入夹具主体的至少一个板体凹槽；(2)利用底座使光学元件的下部端部对齐；以及(3)拆除底座。本发明专利技术的有益效果在于一体化简洁设计，光学元件安装、拆卸方便，研磨抛光一致性好、可靠性高，且可实现大规模角度加工。

An Integrated Fixture for Grinding and Polishing Optical Elements and Its Application Method

The invention relates to an integrated fixture for grinding and polishing optical elements. The integrated fixture comprises a main body of the fixture, a grinding pad, a grinding bar, a positioning disc and a positioning ring. The invention also relates to a method for clamping optical elements using the integrated fixture described above, which comprises the following steps: (1) putting the optical elements to be polished into at least one plate groove of the main body of the fixture; (2) aligning the lower end of the optical element with the base; and (3) removing the base. The invention has the advantages of simple and integrated design, convenient installation and disassembly of optical elements, good consistency and reliability of grinding and polishing, and large-scale angle processing.

【技术实现步骤摘要】
一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具及其使用方法
本专利技术涉及光学冷加工
具体来说，本专利技术涉及一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具及其使用方法。
技术介绍
包括芯片和波导等的光学元件在光通讯系统、光电信息传输和电光调制等领域应用日益广泛，需要大量的研磨抛光光学元件。研磨抛光决定了光学元件性能的优劣，而研磨抛光本身是一种精密的加工方法。在现有研磨抛光技术中，所用的夹具结构复杂，光学元件安装拆卸繁琐，限制了研磨抛光芯片的加工通量。此外，光学元件的大规模角度加工一直是光电
发展的瓶颈。为此，本领域迫切需要开发一种方便光学元件安装拆卸且实现大规模角度加工的用于研磨抛光光学元件的一体化夹具及其使用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具，从而解决上述现有技术中的技术问题。本文所述的一体化夹具包括夹具主体，研磨垫块，研磨压条，定位圆盘和定位环。本文所述的一体化研磨抛光夹具集成了定位环，特点是一体化简洁设计，光学元件安装、拆卸方便，研磨抛光一致性好、可靠性高。此外，本文所述的一体化研磨抛光夹具可实现大规模角度加工。本专利技术的目的还在于提供一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具的使用方法。为了实现上述目的，本专利技术提供下述技术方案。在第一方面中，本专利技术提供一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具，所述一体化夹具可包括夹具主体，研磨垫块，研磨压条，定位圆盘和定位环；所述夹具主体包括上表面、下表面以及在所述上表面和下表面之间延伸预定厚度的板体，所述板体包括至少一条线性边缘，所述至少一条线性边缘包括用于容纳光学元件的至少一个板体凹槽，且所述上表面包括设置在上表面之上且尺寸小于所述上表面的第一上表面凸台以及设置在所述第一上表面凸台之上且尺寸小于所述第一上表面凸台的第二上表面凸台；其中所述研磨垫块直接接触光学元件，且在水平方向上可拆卸地连接到所述至少一条线性边缘，与所述至少一个板体凹槽一起固定光学元件；其中所述研磨压条在水平方向上可拆卸地连接到所述研磨垫块，在垂直方向上可拆卸地连接到设置在所述研磨压条上方的定位圆盘；其中所述定位圆盘包括第一定位圆盘凹槽和第二定位圆盘凹槽，其中第一定位圆盘凹槽的形状和尺寸构造成容纳所述第二上表面凸台，第二定位圆盘凹槽的形状和尺寸构造成容纳超过所述夹具主体上表面延伸的光学元件，且所述定位圆盘在垂直方向上可拆卸地连接到所述第一上表面凸台；以及其中所述定位环在水平方向上可拆卸地连接到所述定位圆盘。在第一方面的一种实施方式中，所述一体化夹具还包括可拆卸地连接到所述夹具主体的手柄。在第一方面的另一种实施方式中，所述一体化夹具还包括用于辅助装载光学元件且可拆卸地连接到所述夹具主体的底座，所述底座包括底座圆盘、设置在底座圆盘之上且尺寸小于所述底座圆盘的第一底座凸台以及设置在所述第一底座凸台之上且尺寸小于所述第一底座凸台的第二底座凸台，且所述夹具主体的下表面包括构造成容纳所述第二底座凸台的第一下表面凹槽。在第一方面的另一种实施方式中，所述定位圆盘的外径小于或等于所述定位环的直径。在第一方面的另一种实施方式中，所述至少一个板体凹槽包括倾斜的侧壁。在第一方面的另一种实施方式中，所述可拆卸地连接包括螺栓和螺孔连接。在第一方面的另一种实施方式中，所述研磨垫块由聚四氟乙烯制成。在第二方面中，本专利技术提供一种使用如第一方面所述的一体化夹具来夹持光学元件的方法，所述方法可包括下述步骤：(1)将待研磨抛光的光学元件放入所述至少一个板体凹槽；(2)利用底座使光学元件的下部端部对齐；以及(3)拆除底座。在第二方面的另一种实施方式中，所述底座包括底座圆盘、设置在底座圆盘之上且尺寸小于所述底座圆盘的第一底座凸台以及设置在所述第一底座凸台之上且尺寸小于所述第一底座凸台的第二底座凸台；其中所述夹具主体的下表面包括构造成容纳所述第二底座凸台的第一下表面凹槽；以及其中在步骤(2)中，通过第一底座凸台来使光学元件的下部端部对齐。在第二方面的另一种实施方式中，所述方法还包括在步骤(1)之前将手柄可拆卸地连接到所述夹具主体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)一体化简洁设计，芯片安装、拆卸方便，研磨抛光一致性好、可靠性高；以及(2)可实现大规模角度加工。附图说明图1示意性显示根据本专利技术的一体化夹具的仰视透视图。图2示意性显示根据本专利技术的一体化夹具的俯视透视图。图3到图6示意性显示图2所示的一体化夹具的主要部件的结构。图7和图8示意性显示在不使用手柄的情况下利用底座安装芯片后的根据本专利技术的一体化夹具结构。图9显示沿着图8中虚线A-A的截面图。图10示意性显示在使用手柄的情况下利用底座安装芯片后的根据本专利技术的一体化夹具结构。图11示意性显示在拆除底座后的图10所示的一体化夹具结构。图12示意性显示图10的各主要部件的结构。图13示意性显示图10的三维分解视图。图14示意性显示安装芯片且拆除底座和手柄之后的根据本专利技术的一体化夹具的仰视透视图。图15示意性显示安装芯片且拆除底座和手柄之后的根据本专利技术的一体化夹具的俯视透视图。附图中的主要附图标记含义如下：10：夹具主体101：夹具主体的上表面102：夹具主体的下表面103：夹具主体的板体104：夹具主体的边缘105：夹具主体的板体凹槽106：第一上表面凸台107：第二上表面凸台20：研磨垫块30：研磨压条40：定位圆盘401：定位圆盘第一凹槽402：定位圆盘第二凹槽404：定位圆盘第三凹槽406：定位圆盘第四凹槽50：定位环60：手柄601：提手602：圆柱杆70：底座700：底座圆盘701：第一底座凸台702：第二底座凸台200：芯片。具体实施方式下面将结合附图以及本专利技术的实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚和完整的描述。附图的尺寸与实际尺寸不成比例，为了清楚地显示某些特征，可能会夸大某些部件的尺寸。在现有光学元件研磨抛光技术中，所用的夹具结构复杂，光学元件安装拆卸繁琐，限制了研磨抛光芯片的加工通量。此外，光学元件的大规模角度加工一直是光电
发展的瓶颈。本专利技术之目的在于提供一种一体化夹具，来同时解决上述现有技术中存在的技术问题。具体来说，本文所述的一体化夹具包括夹具主体，研磨垫块，研磨压条，定位圆盘和定位环。本文所述的一体化研磨抛光夹具集成了定位环，光学元件安装、拆卸方便，增加了研磨抛光芯片的通量。此外，本文所述的一体化研磨抛光夹具可通过调节研磨压块和夹具主体凹槽的角度来实现大规模角度加工。参考图1到图6，图1示意性显示根据本专利技术的一体化夹具100的仰视透视图。图2示意性显示根据本专利技术的一体化夹具的俯视透视图。图3到图6示意性显示图2所示的一体化夹具的主要部件的结构。首先参考图1和图3，本文所述的一体化夹具100包括夹具主体10，研磨垫块20，研磨压条30，定位圆盘40和定位环50。夹具主体10包括上表面101、下表面102以及在所述上表面和下表面之间延伸预定厚度的板体103，所述板体包括基本上成等边三角形设置的3条线性边缘104，每条线性边缘包括用于容纳芯片200的3个板体凹槽105，且所述上表面102包括设置在上表面之上且尺寸小于所述上表面的第一上表面凸台106以及设置在所述第一上表面凸台之上且尺寸小于所述第一上表面凸台的第二上表面凸台107本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具，所述一体化夹具包括夹具主体，研磨垫块，研磨压条，定位圆盘和定位环；所述夹具主体包括上表面、下表面以及在所述上表面和下表面之间延伸预定厚度的板体，所述板体包括至少一条线性边缘，所述至少一条线性边缘包括用于容纳光学元件的至少一个板体凹槽，且所述上表面包括设置在上表面之上且尺寸小于所述上表面的第一上表面凸台以及设置在所述第一上表面凸台之上且尺寸小于所述第一上表面凸台的第二上表面凸台；其中所述研磨垫块直接接触光学元件，且在水平方向上可拆卸地连接到所述至少一条线性边缘，与所述至少一个板体凹槽一起固定光学元件；其中所述研磨压条在水平方向上可拆卸地连接到所述研磨垫块，在垂直方向上可拆卸地连接到设置在所述研磨压条上方的定位圆盘；其中所述定位圆盘包括第一定位圆盘凹槽和第二定位圆盘凹槽，其中第一定位圆盘凹槽的形状和尺寸构造成容纳所述第二上表面凸台，第二定位圆盘凹槽的形状和尺寸构造成容纳超过所述夹具主体上表面延伸的光学元件，且所述定位圆盘在垂直方向上可拆卸地连接到所述第一上表面凸台；以及其中所述定位环在水平方向上可拆卸地连接到所述定位圆盘。

【技术特征摘要】
1.一种用于研磨抛光光学元件的一体化夹具，所述一体化夹具包括夹具主体，研磨垫块，研磨压条，定位圆盘和定位环；所述夹具主体包括上表面、下表面以及在所述上表面和下表面之间延伸预定厚度的板体，所述板体包括至少一条线性边缘，所述至少一条线性边缘包括用于容纳光学元件的至少一个板体凹槽，且所述上表面包括设置在上表面之上且尺寸小于所述上表面的第一上表面凸台以及设置在所述第一上表面凸台之上且尺寸小于所述第一上表面凸台的第二上表面凸台；其中所述研磨垫块直接接触光学元件，且在水平方向上可拆卸地连接到所述至少一条线性边缘，与所述至少一个板体凹槽一起固定光学元件；其中所述研磨压条在水平方向上可拆卸地连接到所述研磨垫块，在垂直方向上可拆卸地连接到设置在所述研磨压条上方的定位圆盘；其中所述定位圆盘包括第一定位圆盘凹槽和第二定位圆盘凹槽，其中第一定位圆盘凹槽的形状和尺寸构造成容纳所述第二上表面凸台，第二定位圆盘凹槽的形状和尺寸构造成容纳超过所述夹具主体上表面延伸的光学元件，且所述定位圆盘在垂直方向上可拆卸地连接到所述第一上表面凸台；以及其中所述定位环在水平方向上可拆卸地连接到所述定位圆盘。2.如权利要求1所述的一体化夹具，其特征在于，所述一体化夹具还包括可拆卸地连接到所述夹具主体的手柄。3.如权利要求1所述的一体化夹具，其特征在于，所述一体化夹具还包括用于辅助装载光学元件且可拆卸地连接到所述夹具主体的底座，所述底座包括底座圆盘、设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，赖龙斌，丁靓，
申请(专利权)人：上海信及光子集成技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31