基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具制造技术

本发明专利技术提供了一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，包括底座、设置在底座上夹持光器件的夹持部、以及设置在底座底端的主动扰动平台，底座上设置有导轨和连接座，连接座滑动设置在导轨上，夹持部设置在连接座的第一端，连接座的第二端设置有一弹性体，弹性体同时与底座连接，导轨的一侧设置有一光栅尺。本发明专利技术将光器件夹持后采用预贴平的方式进行多次贴平，并通过主动扰动平台驱动底座的整体小幅振动，不断逼近被夹持部夹持的光器件和上光器件的最佳贴平位置，直至贴平精度合格，适用于高通信速率的四件式光器件贴平，封装精度和质量相对于现有技术有明显提升。

Four piece optical device coupling welding fixture based on power and spot detection

【技术实现步骤摘要】
基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具
本专利技术涉及光器件自动耦合封装
，特别涉及一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具。
技术介绍
随着光纤通信和光纤传感技术的发展，光收发器的制备成为了光信息技术进步的关键。在光通信产品中，光收发器如TOSA-激光器发射器件、BOSA-单纤双向产品(发收一体)的需求量随着发展越来越多，它的功能主要是实现信号的光电转换。一种四件式光器件的结构组成主要是发光组件+透镜+接收组件+调节环，其封装的主要工序为先将发光组件与透镜耦合对准、激光焊接后，再将焊有调节环的接收组件与发光组件-透镜的整体耦合对准、激光焊接，完成光器件全部的封装过程。在接收组件与发光组件-透镜激光焊接之前，需要进行两者的耦合对准。此耦合的精度对高通信速率的光器件有很高的标准，同时，两者贴合的间隙也有很高的标准。由于接收组件与发光组件、透镜等均存在一定的加工误差，发光组件与透镜焊接为整体后，透镜的上端面以及接收组件的下端面均会存在一定程度的不水平情况，因而会造成两者的贴合不平，导致光功率显著减小以及间隙不平衡，最终影响光器件的封装质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种四件式光器件的耦合焊接夹具，用于盒型光器件的夹持固定，以及进行封装面的贴平校准，具有较高的贴平精度。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，包括底座、设置在所述底座上夹持光器件的夹持部、以及设置在所述底座底端的主动扰动平台，所述底座上设置有导轨和连接座，所述连接座滑动设置在所述导轨上，所述夹持部设置在所述连接座的第一端，所述连接座的第二端设置有一弹性体，所述弹性体同时与所述底座连接，所述导轨的一侧设置有一光栅尺。进一步地，所述底座设置呈L型，包括水平的底板和竖直的安装板，所述底板固定设置在所述主动扰动平台的上表面，所述导轨竖直设置在所述安装板上。进一步地，所述连接座设置呈T型，包括水平的连接板和竖直的固定板，所述固定板与滑动设置在所述导轨上的滑块固定连接，所述滑块上设置有与所述光栅尺对应的感应件，所述夹持部设置在所述连接板的第一端，所述弹性体设置在所述连接板的第二端。进一步地，所述弹性体为一弹簧结构，主要由竖直设置的弹簧和支撑柱组成，所述支撑柱固定设置在一支撑架上，所述支撑架与所述安装板固定连接，所述弹簧套设在所述支撑柱上，底端与所述支撑架接触，顶端与所述连接板的第二端接触。进一步地，所述主动扰动平台包括绕X轴旋转平台以及绕Y轴旋转平台，所述绕X轴旋转平台、所述绕Y轴旋转平台均包括一固定台和一旋转台，所述固定台的上表面设置为向下凹陷的内弧面，同时还设置有与所述内弧面保持一致的轨道，所述旋转台的下表面设置为向下凸出的外弧面，与所述内弧面相一致，同时设置有与所述轨道对应的凹槽，所述旋转台通过伺服电机驱动沿所述轨道滑动，使所述旋转台的上表面产生绕X轴或Y轴的旋转，所述绕Y轴旋转平台的固定台安装在所述绕X轴旋转平台的旋转台上表面，所述底板安装在所述绕Y轴旋转平台的旋转台上表面。进一步地，所述夹持部包括成型在所述连接板第一端的夹持口，所述夹持口的形状与光器件的外形相对应，所述夹持口位置设置有第一夹紧组件和第二夹紧组件，所述第一夹紧组件和第二夹紧组件分别对光器件进行X轴方向的夹紧限位和Y轴方向的夹紧限位，所述夹持口的下方设置有一上电装置，所述上电装置用于对光器件进行上电操作。进一步地，所述第一夹紧组件包括第一端铰接设置在所述连接板上的夹紧板，所述夹紧板的中部固定设置有第一夹紧块，所述第一夹紧块与被夹持的光器件第一侧壁相对应，所述夹紧板的第二端套设在第一锁紧栓上，所述第一锁紧栓与所述连接板螺纹连接。进一步地，所述第二夹紧组件包括第二锁紧栓，所述第二锁紧栓的端部固定设置第二夹紧块，所述第二夹紧块滑动设置在所述连接板上，同时与被夹持的光器件第二侧壁相对应，所述第二锁紧栓与所述连接板螺纹连接。进一步地，所述上电装置包括与所述连接板固定安装的上电基座，所述上电基座上设置有一磁性的上电板，所述上电板吸附在所述上电基座上，所述上电板上设置有水平的上电导柱，所述上电导柱上滑动设置一上电压块，所述上电压块的内侧与所述光器件底端的软排电路板对应，所述上电导柱的端部设置有一上电旋钮，所述上电旋钮在拧转时会沿所述上电导柱向内移动，推动所述上电压块向内滑动，将所述软排电路板压至所述上电板的引脚位置形成电接触。本专利技术的上述方案有如下的有益效果：本专利技术的四件式光器件耦合焊接夹具，将光器件夹持后采用预贴平的方式进行多次贴平，并通过主动扰动平台驱动底座的整体小幅振动，由光栅尺检测夹持部所在的连接座位移范围，以此不断逼近被夹持部夹持的光器件和上光器件的最佳贴平位置，直至位移范围小于预设值后表明贴平精度合格，适用于高通信速率的光器件贴平，封装精度和质量相对于现有技术有明显提升；另外，本专利技术还集光器件的夹持固定和上电装置于一体，不仅能稳固、可靠地对光器件进行夹持、调整位置，同时还能直接对光器件上电，进行光斑检测、功率耦合与平衡校准等，适用于光器件的自动化封装设备。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的底座安装结构示意图；图3为本专利技术的夹持口位置结构细节示意图；图4为本专利技术进行贴平时的示意简图。【附图标记说明】1-底座；2-夹持部；3-主动扰动平台；4-导轨；5-连接座；6-弹性体；7-光栅尺；8-光器件；9-上光器件；10-底板；11-安装板；12-连接板；13-固定板；14-滑块；15-弹簧；16-支撑柱；17-支撑架；18-绕X轴旋转平台；19-绕Y轴旋转平台；20-固定台；21-旋转台；22-伺服电机；23-夹持口；24-上电装置；25-夹紧板；26-第一夹紧块；27-第一锁紧栓；28-第二锁紧栓；29-第二夹紧块；30-上电基座；31-上电板；32-软排电路板；33-上电导柱；34-上电压块；35-上电旋钮。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。如图1、图2所示，本专利技术的实施例提供了一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，包括底座1、设置在底座1上夹持光器件8的夹持部2、以及设置在底座1底端的主动扰动平台3。同时，底座1上还设置有导轨4和连接座5，连接座5滑动设置在导轨4上。夹持部2位于连接座5的第一端，连接座5的第二端设置有一弹性体6，弹性体6的两端分别与连接座5和底座1连接，形成连接座5第二端与底座1的弹性连接状态。导轨4的一侧还设置有一光栅尺7，为记录连接座5沿导轨4滑动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，其特征在于，包括底座、设置在所述底座上夹持光器件的夹持部、以及设置在所述底座底端的主动扰动平台，所述底座上设置有导轨和连接座，所述连接座滑动设置在所述导轨上，所述夹持部设置在所述连接座的第一端，所述连接座的第二端设置有一弹性体，所述弹性体同时与所述底座连接，所述导轨的一侧设置有一光栅尺。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，其特征在于，包括底座、设置在所述底座上夹持光器件的夹持部、以及设置在所述底座底端的主动扰动平台，所述底座上设置有导轨和连接座，所述连接座滑动设置在所述导轨上，所述夹持部设置在所述连接座的第一端，所述连接座的第二端设置有一弹性体，所述弹性体同时与所述底座连接，所述导轨的一侧设置有一光栅尺。


2.根据权利要求1所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，其特征在于，所述底座设置呈L型，包括水平的底板和竖直的安装板，所述底板固定设置在所述主动扰动平台的上表面，所述导轨竖直设置在所述安装板上。


3.根据权利要求2所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，其特征在于，所述连接座设置呈T型，包括水平的连接板和竖直的固定板，所述固定板与滑动设置在所述导轨上的滑块固定连接，所述滑块上设置有与所述光栅尺对应的感应件，所述夹持部设置在所述连接板的第一端，所述弹性体设置在所述连接板的第二端。


4.根据权利要求3所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，其特征在于，所述弹性体为一弹簧结构，主要由竖直设置的弹簧和支撑柱组成，所述支撑柱固定设置在一支撑架上，所述支撑架与所述安装板固定连接，所述弹簧套设在所述支撑柱上，底端与所述支撑架接触，顶端与所述连接板的第二端接触。


5.根据权利要求3所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接夹具，其特征在于，所述主动扰动平台包括绕X轴旋转平台以及绕Y轴旋转平台，所述绕X轴旋转平台、所述绕Y轴旋转平台均包括一固定台和一旋转台，所述固定台的上表面设置为向下凹陷的内弧面，同时还设置有与所述内弧面保持一致的轨道，所述旋转台的下表面设置为向下凸出的外弧面，与所述内弧面相一致，同时设置有与所述轨道对应的凹槽，所述旋转台通过伺服电机驱动沿所述轨道滑动，使所述旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：段吉安，唐佳，徐聪，卢胜强，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43