高精度集成化光纤延时线阵列的制备装置、方法，以及包括该装置的系统制造方法及图纸

本申请公开了一种高精度集成化光纤延时线阵列组装装置，其包括至少一个高精密多维调节装置，所述高精密多维调节装置包括第一位移模块，所述第一位移模块包括沿所述光纤延时线的长度方向延伸的本体，在所述本体上的第一部分通过第一螺纹配合耦合的开口支架；第二位移模块，所述第二位移模块包括转动配合段以及位移配合段，其中所述位移配合段通过第二螺纹配合耦合于所述本体的第二部分；以及旋转模块，其可转动地耦合于所述第二位移模块的转动配合段。通过实施本申请可以克服传统光纤延时线制备工艺存在的效率低、精度受限、高密度集成化困难等问题，同时可以实现光纤延时线光传输偏振特性的保持。本申请还公开了相关的方法和系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
高精度集成化光纤延时线阵列的制备装置、方法，以及包括该装置的系统


[0001]本专利技术涉及微波光子学领域，具体而言涉及光纤延时线的制备装置、方法和系统。

技术介绍

[0002]全光时延线是光通信领域的重要功能器件，其发展逐渐走向阵列化与集成化。MPO连接器具有结构紧凑、精度高、密度大等优点，基于MPO连接器的光纤延时线阵列能够满足全光时延线高密度集成化的应用需求。全光时延线阵列的延时精度由各通道光纤延时线的长度精度共同决定，高精度延时线的制备需要光纤长度的精密测量与切割。传统光纤延时线在制备过程中，多采用矢量网络分析仪或光学反射仪测量光纤长度，测量精度受限且难以实现对带有MPO连接器光纤的长度测量；通过手动切割刀无法实现光纤长度的准确切割，光纤拉伸等微调光纤长度的工艺不仅复杂且会劣化光纤延时线性能，因而难以满足高精度阵列化光纤延时线的制备需求。此外，传统高精度光纤延时线在制备过程中，需要对两段切割后的光纤延时线进行熔接，因此需要采用光纤热缩管对光纤熔接点进行强度保护，热缩管的外形尺寸限制使得该方法制备的光纤延时线阵列难以满足高密度集成化光纤线路的应用需求。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提出一种高精度保偏MPO光纤延时线制备装置、方法和系统，通过对各通道光纤长度的高精度测量、光纤切割量的自动化精确控制以及光纤切割端面研磨量的一致性控制，无需光纤熔接即可实现高精度高密度光纤延时线阵列的高效制备。在一些实施例中，通过光频域反射技术实现对带有MPO连接器光纤长度的高精度测量；通过数据采集模块及数字处理模块实现光纤长度数据的高速提取、计算以及对高精密电动光纤位移切割装置精确位移的自动化控制，实现光纤长度切割量的高效率精确控制；以及通过实时监测控制MPO连接器组装时各通道光纤切割端面的空间位置，进而实现光纤端面研磨机对各通道光纤端面研磨量的一致性控制。此外，在一些实施例中，该装置还可以进一步实现对光纤延时线光传输偏振特性的保持，满足相干通信等领域中的特殊需求。
[0004]为此，本申请的一些实施例提供了一种高精度集成化光纤延时线阵列组装装置，其包括至少一个高精密多维调节装置，所述高精密多维调节装置包括第一位移模块，所述第一位移模块包括沿所述光纤延时线的长度方向延伸的本体，在所述本体上的第一部分通过第一螺纹配合耦合的开口支架；第二位移模块，所述第二位移模块包括转动配合段以及位移配合段，其中所述位移配合段通过第二螺纹配合耦合于所述本体的第二部分；以及旋转模块，其上固定连接所述固定光纤夹具，且其可转动地耦合于所述第二位移模块的转动配合段。
[0005]在一些实施例中，所述第一部分为所述本体的中间部，所述第二部分为所述本体的第一端部。
[0006]在一些实施例中，所述第一螺纹配合包括形成于所述本体的所述第一部分上的第一外螺纹，以及形成于所述开口支架的第一内螺纹；所述第二螺纹配合包括形成于所述本体的所述第二部分上的第二外螺纹，以及形成于所述位移配合段的第二内螺纹。
[0007]在一些实施例中，所述可转动地耦合包括轴孔配合，所述轴孔配合由所述第二位移模块的第一端部内孔段与所述旋转模块的调节配合部的外轮廓构成。
[0008]在一些实施例中，所述开口支架固定于第一可水平枢转支架组件，所述第一可水平枢转支架组件连接于装置基板。
[0009]在一些实施例中，旋转模块的调节配合部、精调位移模块、开口支架以及粗调位移模块可以被设置为在周向的位置设置有沿Y方向形成的第一开槽、第二开槽、第三开槽及第四开槽，第一开槽、第二开槽、第三开槽和第四开槽旋转在预设位置后可形成放置单端口保偏MPO裸光纤跳线组中的一根通道光纤的槽道，，所述槽道对准所述光纤夹具。
[0010]在一些实施例中，在一些实施例中是光纤延时线阵列；所述光纤延时线阵列是MPO光纤延时线，尤其是保偏MPO光纤延时线。
[0011]在一些实施例中，还包括MPO连接器MT插芯模组，其被配置为在所述光纤延时线的长度方向上对准并接收所述光纤延时线以配合在所述光纤延时线的一端；所述MPO连接器MT插芯模组包括MPO连接器MT插芯、插芯夹具以及夹具支座；所述MT插芯通过插芯夹具端面和侧面定位并固定于插芯夹具上，所述插芯夹具固定在夹具支座上。
[0012]在一些实施例中，还包括角度监测装置，其通过光学接杆支架组件可枢转地连接于装置基板，用于监测由所述高精密多维调节装置耦合的所述光纤延时线的慢轴的位置，并将所述慢轴位置检测结果作为调整所述高精密多维调节装置中旋转模块的依据。
[0013]在一些实施例中，还包括CCD相机模块，配置为从上方监测所述光纤延时线在MPO连接器MT插芯出射端口位置，并将所述监测的结果作为调整所述高精密多维调节装置中精调位移模块的依据以使得所述光纤延时线的端面与所述插芯夹具端面对齐。
[0014]本申请的另一些实施例提供了高精度集成化光纤延时线阵列组装装置，其包括至少一个高精密多维调节装置，所述高精密多维调节装置包括第一位移模块，所述第一位移模块包括沿所述光纤延时线的长度方向延伸的本体，所述本体在第一部分提供第一螺纹配合段且在第二部分上提供第一旋转配合段；开口支架，耦合于所述本体，与所述第一部分的第一螺纹耦合段形成第一螺纹配合；以及旋转模块，可转动地耦合于所述第二部分的第一旋转配合段，所述旋转模块还具有固定连接所述固定光纤夹具的部分。
[0015]在一些实施例中，所述第一部分为所述本体的中间部，所述第二部分为所述本体的第一端部。
[0016]在一些实施例中，所述第一螺纹配合包括形成于所述本体的所述第一部分上的第一外螺纹，以及形成于所述开口支架的第一内螺纹。
[0017]在一些实施例中，所述可转动地耦合包括轴孔配合，所述轴孔配合由所述第一位移模块的第一端部内孔段与所述旋转模块的调节配合部外圆柱轴段构成。
[0018]在一些实施例中，所述开口支架固定于第一可水平枢转支架组件，所述第一可水平枢转支架组件连接于装置基板。
[0019]在一些实施例中，所述第一位移模块、所述开口支架以及所述旋转模块被设置为在周向的位置上设置有延光纤延伸方向形成的第一开槽、第二开槽和第三开槽；所述第一
开槽、所述第二开槽和所述第三开槽在旋转后形成所述光纤延时线延伸的槽道，所述槽道对准所述光纤夹具。
[0020]在一些实施例中，在一些实施例中是光纤延时线阵列；所述光纤延时线阵列是MPO光纤延时线，尤其是保偏MPO光纤延时线。
[0021]在一些实施例中，还包括MPO连接器MT插芯模组，其被配置为在所述光纤延时线的长度方向上对准并接收所述光纤延时线以配合在所述光纤延时线的一端；所述MPO连接器MT插芯模组包括MPO连接器MT插芯、插芯夹具以及夹具支座；所述MT插芯通过插芯夹具端面和侧面定位并固定于插芯夹具上，所述插芯夹具固定在夹具支座上。
[0022]在一些实施例中，还包括角度监测装置，其通过光学接杆支架组件可枢转地连接于装置基板，用于监测由所述高精密多维调节装置耦合的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高精度集成化光纤延时线阵列组装装置，其特征在于：包括至少一个高精密多维调节装置，所述高精密多维调节装置包括第一位移模块，所述第一位移模块包括沿所述光纤延时线的长度方向延伸的本体，在所述本体上的第一部分通过第一螺纹配合耦合的开口支架；第二位移模块，所述第二位移模块包括转动配合段以及位移配合段，其中所述位移配合段通过第二螺纹配合耦合于所述本体的第二部分；以及旋转模块，其上固定连接所述固定光纤夹具，且其可转动地耦合于所述第二位移模块的转动配合段。2.高精度集成化光纤延时线阵列组装装置，其特征在于：包括至少一个高精密多维调节装置，所述高精密多维调节装置包括第一位移模块，所述第一位移模块包括沿所述光纤延时线的长度方向延伸的本体，所述本体在第一部分提供第一螺纹配合段且在第二部分上提供第一旋转配合段；开口支架，耦合于所述本体，与所述第一部分的第一螺纹耦合段形成第一螺纹配合；以及旋转模块，可转动地耦合于所述第二部分的第一旋转配合段，所述旋转模块还具有固定连接所述固定光纤夹具的部分。3.高精度集成化光纤延时线阵列组装方法，其特征在于：所述光纤延时线阵列是保偏MPO光纤延时线；使用上述权利要求中1的装置执行以下步骤：将切割好的单端口MPO光纤延时线组的各光纤延时线的裸光纤端依次穿入MPO连接器MT插芯内；通过角度监测装置在线监测MPO连接器MT插芯内各通道保偏光纤端面，通过高精度多维调节装置内第一位移模块依次对各光纤夹具内光纤沿Y轴方向上的位置进行粗调，直至角度监测装置配套软件显示界面可以清晰观察到各光纤切割端面，而后锁紧开口支架；调整CCD相机模块中CCD相机探测面对准MPO连接器MT插芯出射端口，调出其配套软件自带的十字标识线，不断调整CCD相机模块在光学面包板上的空间位置，直至十字标识线水平线与MPO连接器MT插芯模组内插芯夹具的侧面重合，十字标识线竖直线与插芯夹具的端面重合；通过CCD相机模块实时监测MPO连接器MT插芯出射端口，依次调整高精度多维调节装置组内的各第二位移模块从而带动光纤夹具沿Y方向上的微量平移，直至MPO连接器MT插芯内的各通道光纤端面与十字标识线竖直线重合，而后锁紧各第二位移模块；通过角度监测装置在线监测MPO连接器MT插芯内各通道光纤的慢轴位置，依次调整高精度多维调节装置组内的各个旋转模块从而带动光纤夹具沿Y轴旋转，直至MPO连接器MT插芯内各通道保偏光纤慢轴方向一致，如果选用熊猫型保偏光纤，则保证慢轴位置水平，而后锁紧各旋转模块；通过MPO连接器MT插芯上注胶窗口注入光学胶水，使MPO连接器MT插芯内部的单端口MPO光纤延时线的所述裸光纤端与其紧密粘结在一起，而后对注胶后的MPO连接器MT插芯进行热固化，形成所需高精度保偏MPO光纤延时线阵列的毛坯。4.高精度集成化光纤延时线阵列组装系统，其特征在于：包括权利要求3的高精度集成化光纤延时线阵列组装装置；以及光纤研磨机，所述光纤研磨机配置为对所述对齐在所述
MPO连接器的端面的所述光纤延时线阵列的端面进行研磨，其中各光纤延时线的研磨量一致。5.高精度集成化光纤延时线阵列组装方法，其特征在于：所述光纤延时线阵列是高精度保偏MPO光纤延时线；使用权利要求4中的系统执行以下步骤：将切割好的单端口MPO光纤延时线组的各光纤延时线的裸光纤端依次穿入MPO连接器MT插芯内；通过角度监测装置在线监测MPO连接器MT插芯内各通道保偏光纤端面，通过高精度多维调节装置内第一位移模块依次对各光纤夹具内光纤沿Y轴方向上的位置进行粗调，直至角度监测装置配套软件显示界面可以清晰观察到各光纤切割端面，而后锁紧开口支架；调整CCD相机模块中CCD相机探测面对准MPO连接器MT插芯出射端口，调出其配套软件自带的十字标识线，不断调整CCD相机模块在光学面包板上的空间位置，直至十字标识线水平线与MPO连接器MT插芯模组内插芯夹具的侧面重合，十字标识线竖直线与插芯夹具的端面重合；通过CCD相机模块实时监测MPO连接器MT插芯出射端口，依次调整高精度多维调节装置组内的各第二位移模块从而带动光纤夹具沿Y方向上的微量平移，直至MPO连接器MT插芯内的各通道光纤端面与十字标识线竖直线重合，而后锁紧各第二位移模块；通过角度监测装置在线监测MPO连接器MT插芯内各通道光纤的慢轴位置，依次调整高精度多维调节装置组内的各个旋转模块从而带动光纤夹具沿Y轴旋转，直至MPO连接器MT插芯内各通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若仙，赵明山，谷一英，赵士元，钱坤，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：