一种光准直耦合工作台制造技术

本发明专利技术公开了一种光准直耦合的工作台，包含光反射装置、光反射装置固定装置、透镜抓取装置、器件光纤夹持装置、光器件底板/壳体夹持装置、光纤连接头、多轴运动平台、光分路器、激光光源、光强计、运动控制系统及防振台。本发明专利技术可对器件用光纤相对于准直透镜的位置进行耦合，使得通过准直透镜准直的光经反射装置后原路返回，并经光分路器传入光强计中，不断调整器件用光纤相对于准直透镜的位置同时监控光强计中采集到的光强，最后使两者处于最佳准直耦合位置。本发明专利技术使得光纤和透镜准直时所需调整的部件数量和所需实时调整的维度都相对较少，同时所需监控的反馈量易于获取，所需要用到的设备简单，夹具设计难度不高，有成熟的光耦合算法，可以实现较高程度的自动化控制。

Optical collimation coupling worktable

The invention discloses a workbench of light collimating and coupling, comprising a light reflecting device, light reflecting device fixing device, lens gripping device, optical fiber clamping device, optical device bottom / shell clamping device, fiber optic connectors, multi axis platform, optical splitter, laser light source, light intensity meter, motion control system and anti vibration platform. The invention can be used for optical fiber coupling device with respect to the position of the collimating lens, the collimation lens collimation light reflection device after the original way back, and by the optical splitter incoming light intensity meter, constantly adjusting device relative to the position of the collimating lens and the monitoring light intensity light intensity meter collected by optical fiber, and finally make them in the best collimation and coupling position. The number of the required adjustment of the invention enables the lens fiber and the components and required real-time adjustment of dimensions are relatively small, and the required amount of feedback control are easy to obtain, the need to use simple equipment, high fixture design difficulty, light coupling algorithms mature, can achieve a higher degree of automation control.

【技术实现步骤摘要】
一种光准直耦合工作台
本专利技术涉及光通信器件加工制造领域，尤其涉及一种对光进行准直耦合的工作台。
技术介绍
从光纤中出射的激光是具有一定发散角的，传输的距离是有限的。因此在应用中，通过光纤的激光需要经过准直透镜使其形成与光轴平行的准直光束，该准直光束的准直度和平行度将直接影响激光的性能。目前常用的准直光的耦合和检验方法有自准直法，五棱镜法，投影靶板法等。但这些办法的调整，检测和校准的过程都比较繁琐，涉及到多部件和多步骤的调整确认，不适用于大批量生产中的工艺应用和性能检测，尤其对于那些需要快速确定准直镜或光纤在自由空间光学结构中的位置的案列，并实现自动化程度较高的生产规模，以上的方法都不适合。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上的不足，提出了一种对光进行准直耦合的工作台。本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种对光进行准直耦合的工作台，包含光反射装置、光反射装置固定装置、透镜抓取装置、器件光纤夹持装置、光器件底板/壳体夹持装置、光纤连接头、多轴运动平台、光分路器、激光光源、光强计、运动控制系统及防振台。所述光反射装置通过其固定装置装载在多轴运动平台上，所述透镜夹持装置固定在防振台上并用于抓取准直透镜并确保透镜在整个耦合过程中位置固定，所述光纤夹持装置将用来固定器件用光纤并装载在多轴运动平台上，所述光器件底板/壳体夹持装置用于固定各种光器件底板/壳体并装载在多轴运动平台上，所述防振台被用于支撑和固定各运动平台和透镜夹持装置，所述光分路器的一端通过光纤连接头连接器件用光纤，光分路器的另一端分别连接输激光光源和光强计，所述激光光源提供耦合调整所需要的稳定的光信号，所述光强计用于读取探测到的光强，并反馈给运动控制系统。图1为本专利技术的对光准直耦合的工作台的结构及连接示意图。在本专利技术的一个实施例中，所述光纤为单模光纤。在本专利技术的一个实施例中，所述准直透镜为方形。在本专利技术的一个实施例中，所述光反射装置可使经透镜准直后的光经原光路返回。在本专利技术的一个实施例中，所述光反射装置的多轴运动平台，其运动维度为空间内X,Y和Z三个直线维度和分别基于该三个直线维度旋转的θx，θy，θz旋转维度，其余的多轴运动平台为X，Y，Z三个直线维度。在本专利技术的一个实施例中，所述的透镜抓取装置为真空吸嘴。在本专利技术的一个实施例中，所述的透镜抓取装置为夹取式。在本专利技术的一个实施例中，所述透镜抓取装置带有可对透镜进行旋转、倾斜和摆动角度调整的机构。在本专利技术的一个实施例中，所述器件光纤夹持装置带有可对所夹持的光纤进行旋转、倾斜和摆动角度调整的机构。本专利技术通过调整器件输入光纤与准直透镜的相对位置，使得经过透镜的光为平行准直光，再通过校准光反射装置相对器件输入光纤的位置和角度，使得该平行准直光可以经原光路返回，经过光分路装置后，入射到光强计里。运动控制系统通过读取光强计探测到的光强信号，发出相应的运动指令，从而将光纤和透镜的相对位置耦合到最佳。附图说明图1是本专利技术的实施例的光准直耦合工作台的结构及连接示意图；图2是本专利技术的实施例中光器件的准直光路示意图。具体实施方式下面通过具体的实施方式并结合附图对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，一种光准直耦合工作台，包含光反射装置102、光反射装置固定装置109、透镜抓取装置107、器件光纤夹持装置105、光器件底板/壳体夹持装置101、光纤连接头103、多轴运动平台106、多轴运动平台108、多轴运动平台110、光分路器112、激光光源114、光强计113、运动控制系统104及防振台111。所述光反射装置102通过其固定装置109装载在多轴运动平台110上，所述透镜夹持装置107固定在防振台111上并用于抓取准直透镜并确保透镜在整个耦合过程中位置固定，所述光纤夹持装置105将用来固定器件用光纤并装载在多轴运动平台106上，所述光器件底板/壳体夹持装置101用于固定各种光器件底板/壳体并装载在多轴运动平台110上，所述防振台111被用于支撑和固定各运动平台和透镜夹持装置，所述光分路器112的一端通过光纤连接头103连接器件用光纤，光分路器112的另一端分别连接输激光光源114和光强计113，所述激光光源114提供耦合调整所需要的稳定的光信号，所述光强计113用于读取探测到的光强，并反馈给运动控制系统104。如图2所示，由器件用光纤中出射的激光具有一定发散角，经过准直透镜使其形成与光轴平行的准直光束，经透镜准直后的光经光反射装置后，由原光路返回。本实施例的工作过程如下：准直透镜被透镜夹持装置107吸取，并离开光器件底板/壳体的表面一定的距离，避开所有的光障碍物，并在光反射装置102的中心。确保准直透镜在光器件底板/壳体上的投影与光器件底板/壳体上相应的标定点对正。器件输入光纤通过光纤连接头103与光分路器112连接，随后激光光源114的光经光分路器112后传输到器件输入光纤。当准直透镜与器件输入光纤的相对位置不在最佳耦合位置时，只有少部分或者没有光能够经光反射装置102的反射后，透过准直透镜会聚到器件输入光纤里，因此也就只有少量或者没有光会最终传入到光强计113里。此时，运动控制系统104将会发出相应的运动指令，通过光耦合算法，调整器件输入光纤与准直透镜的相对位置，直到光强计113中读到的光强为最大值为止。当光反射装置102相对于器件输入光纤的角度不在最佳位置时，只有少部分或者没有光能够经光反射装置102的反射后，透过准直透镜并会聚到器件输入光纤里，也就只有少量或者没有光会传入光强计里。此时，运动控制器将会发出相应的运动指令，调整光反射装置相对于器件输入光纤的3个角度维度(θx，θy，θz)，每调整一次光反射装置102的角度，都需要重复用于调整器件输入光纤与准直透镜的相对位置的耦合动作，直到光强计113中读到的光强为最大值为止。如此反复直到光强值无法再增加，便把光反射装置102相对于器件输入光纤的角度固定下来。在准直透镜投影到光器件底板/壳体上的位置点粘接胶水，并将光器件底板/壳体移近准直透镜，使胶水与准直透镜充分接触但底板并未接触透镜。此时光强计113中读到的值仍为最大值。固化胶水从而将准直透镜固定在光器件底板/壳体上，而器件输入光纤将维持其与准直透镜间的耦合位置。这样，其他的自由空间里的光器件才能借助这一束已准直的光，完成自身耦合并固定到光器件底板/壳体上。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光准直耦合工作台，其特征在于，包含光反射装置、光反射装置固定装置、透镜抓取装置、器件光纤夹持装置、光器件底板和壳体夹持装置、光纤连接头、多轴运动平台、光分路器、激光光源、光强计、运动控制系统及防振台，所述光反射装置通过其固定装置装载在多轴运动平台上，所述透镜抓取装置固定在防振台上并用于抓取准直透镜并确保透镜在整个耦合过程中位置固定，所述光纤夹持装置将用来固定器件用光纤并装载在多轴运动平台上，所述光器件底板和壳体夹持装置用于固定光器件底板和壳体并装载在多轴运动平台上，所述防振台被用于支撑和固定各运动平台和透镜夹持装置，所述光分路器的一端通过光纤连接头连接器件用光纤，光分路器的另一端分别连接输激光光源和光强计，所述激光光源提供耦合调整所需要的稳定的光信号，所述光强计用于读取探测到的光强，并反馈给运动控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种光准直耦合工作台，其特征在于，包含光反射装置、光反射装置固定装置、透镜抓取装置、器件光纤夹持装置、光器件底板和壳体夹持装置、光纤连接头、多轴运动平台、光分路器、激光光源、光强计、运动控制系统及防振台，所述光反射装置通过其固定装置装载在多轴运动平台上，所述透镜抓取装置固定在防振台上并用于抓取准直透镜并确保透镜在整个耦合过程中位置固定，所述光纤夹持装置将用来固定器件用光纤并装载在多轴运动平台上，所述光器件底板和壳体夹持装置用于固定光器件底板和壳体并装载在多轴运动平台上，所述防振台被用于支撑和固定各运动平台和透镜夹持装置，所述光分路器的一端通过光纤连接头连接器件用光纤，光分路器的另一端分别连接输激光光源和光强计，所述激光光源提供耦合调整所需要的稳定的光信号，所述光强计用于读取探测到的光强，并反馈给运动控制系统。2.根据权利要求1所述的光准直耦合工作台，其特征在于，所述光纤为单模光纤。3.根据权利要求1所述的光准直耦合工作台...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬林，方洋，周利民，
申请(专利权)人：深圳新飞通光电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44