光纤阵列封装通用工具的制作方法

1.本实用新型属于光通信技术领域，特别是涉及一种光纤阵列封装通用工具。


背景技术：

2.光纤阵列(fiber array，简称fa)一般由玻璃v槽、盖板和光纤组成，光纤数在2～96个之间不等，光纤置于v槽内，由上压盖板压紧后点胶固化形成。高精度fa要求光纤的间距(core pitch)和基准位置的偏差值在1μm以下，以使fa获得更高的耦合效率。目前市面常用的弹簧按压式封装工具很难满足多光纤的core pitch精度要求，为解决此问题，需开发一款新的封装工具来保证fa封装产品的品质。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种光纤阵列封装通用工具，以解决高精度fa的core pitch精度不达标的问题。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种光纤阵列封装通用工具，所述光纤阵列包括光纤、基板和盖板，所述基板上开设有若干平行的v槽，所述光纤放置于所述v槽内，所述盖板扣盖于所述基板上，所述光纤被所述盖板压紧于所述v槽内：
6.所述光纤阵列封装通用工具包括固定台、压板和至少两个千分尺压紧装置，所述固定台用于承载所述基板，所述压板用于压置所述盖板，所述千分尺压紧装置位于所述压板的上方，所述千分尺压紧装置的伸缩杆通过向下伸出，能使所述压板压紧所述盖板，以将所述光纤压紧于所述v槽内。
7.可选地，所述千分尺压紧装置的数量为两个；两个所述千分尺压紧装置对称设置于所述压板两端的上方。
8.可选地，所述压板通过其中部向下凸起的压块压置于所述盖板上。
9.可选地，所述压板由玻璃制成。
10.可选地，所述光纤阵列封装通用工具还包括夹具，所述夹具包括两个夹爪，两个夹爪能够靠近或远离，所述基板由两个所述夹爪夹持定位。
11.可选地，所述夹具由夹紧组件驱动张开或合拢，所述夹紧组件包括滑座和承载于所述滑座上的两个滑台，两个所述滑台沿所述滑座上所设导向结构相互靠近或远离，两个所述夹爪分别固定于两个所述滑台上。
12.可选地，所述光纤阵列封装通用工具还包括高度调节装置，所述高度调节装置远离所述基板，用于支撑所述光纤至与所述v槽的高度一致。
13.可选地，所述高度调节装置包括固定座和滑盖，所述固定座和所述滑盖通过斜面滑动相接，所述滑盖能够通过沿斜面滑动进行升降。
14.可选地，所述封装通用工具还包括支架，所述支架悬于所述压板上方，所述千分尺压紧装置固定装配于所述支架。
15.可选地，所述封装通用工具还包括滑块和侧板，所述支架固定于所述滑块上，所述滑块能够沿所述侧板上所开设的第三导槽上下移动。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型提供的光纤阵列封装通用工具，由千分尺压紧装置为压板提供下压的动力，该压紧力经压板作用于v槽上所扣设的盖板，使盖板压紧v槽内的光纤，封装时，通过对两千分尺压紧装置进行刻度调节，可调节压板的下压平面，以保证盖板对光纤的下压平面及下压距离的精准度，保证v槽内光纤间的core pitch值在1微米以下，提高fa光纤耦合对接时的匹配精度。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例所涉及的光纤阵列的封装结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例所涉及的光纤阵列的封装结构侧视图；
20.图3是本实用新型实施例提供的光纤阵列封装通用工具第一视角的整体结构示意图；
21.图4是本实用新型实施例提供的光纤阵列封装通用工具的底部结构示意图；
22.图5为图3中a部分的放大图；
23.图6是本实用新型实施例提供的光纤阵列封装通用工具的夹紧组件结构示意图；
24.图7是本实用新型实施例提供的光纤阵列封装通用工具的传动组件结构示意图；
25.图8是本实用新型实施例提供的光纤阵列封装通用工具的固定座结构示意图；
26.图9是本实用新型实施例提供的光纤阵列封装通用工具第二视角的整体结构示意图。
27.图中：
28.100-光纤阵列；110-光纤；120-基板；121-v槽；130-盖板；
29.200-夹具；210-夹爪；
30.300-压板；310-压块；
31.400-千分尺压紧装置；410-伸缩杆；
32.500-调节架；510-支架；520-滑块；521-第一导槽；
33.600-夹紧组件；610-滑座；611-固定板；620-滑台；630-螺纹旋钮；640-传动组件；641-齿条；642-齿轮；
34.700-固定台；
35.800-高度调节装置；810-滑盖；820-固定座；830-顶丝；
36.910-底座；911-第二导槽；920-侧板；921-第三导槽。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
38.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
41.光纤阵列100，如图1和图2所示，是利用带有v槽121的基板120，把一束光纤110或一条光纤带按照规定间隔安装在基板120v槽121内所构成的阵列。光纤阵列100的加工过程是，除去光纤涂层的裸露光纤110部分被置于v槽121中，上覆盖板130，由加压器部件进行加压，并由粘合剂粘合，最后研磨表面并抛光至所需精度。光纤阵列100中，一根光纤110与另一根光纤110之间的间距为core pitch，包括相邻光纤间距、不相邻光纤间距。已知的是，现有技术中，v槽121数越多，core pitch精度会越低，如果盖板130的压紧步骤不能维持这一精度，出厂的fa将不能满足所需的精度要求。
42.现有技术中，盖板130是通过弹簧按压结构进行压紧定位的，即由弹簧直接或间接顶紧盖板130，使其压紧光纤110定位。然而实践中，光纤110并非是完全的直线型结构，会出现翘起或弯曲的情况，而由于弹簧为弹性结构，其压紧力因受到的阻力不同而变化，造成其下压面不稳，对盖板130的下压距离具有不确定性，无法保证fa封装内的光纤110能够满足core pitch精度要求。
43.有鉴于此，本实施例提供的光纤阵列封装通用工具，使用千分尺压紧装置400及压板300对盖板130进行压紧操作，具体的，基板120置于固定台700上，将压板300压置于盖板130上，使压板300的中部与盖板130顶面相抵接，多个，优选为两个的千分尺压紧装置400对称设置于压板300两端的上方，通过向下伸出的伸缩杆410下压压板300的两端，使盖板130下压光纤110，将光纤110压紧于v槽121内。通过对两千分尺压紧装置400进行刻度调节，可调节压板300的下压平面。更具体的，该千分尺压紧装置400可选用米思米公司的mcmh6型千分尺压紧装置400。
44.该封装通用工具，通过千分尺压紧装置400为盖板130提供精确且固定的向下压紧力。并且，千分尺压紧装置400具有可调节性，实践中，可通过使用前的首件检查及使用过程中的纠偏操作，保证千分尺压紧装置400的伸缩杆410底端下压平面的精准度，以进一步保证该下压平面与压板300和盖板130的相接面之间的相互平行，使盖板130能够受到均衡且平稳的向下压紧力，能够将光纤110准确压入v槽121内。
45.下面参考附图并结合具体实施例描述本实用新型。
46.如图3所示，本实施例所提供的光纤阵列封装通用工具包括底座910，以及依次承
载于底座910上的高度调节装置800、固定台700、夹紧组件600和侧板920，侧板920上固定装配有调节架500，该调节架500从侧板920延伸至固定台700上方，光纤阵列100位于固定台700上，千分尺压紧装置400则固定装配于调节架500上，悬于光纤阵列100的上方两侧，压板300被置于光纤阵列100与千分尺压紧装置400之间，压置于光纤阵列100的盖板130上。
47.参见图4所示，本实施例中，为了便于更换和调整，高度调节装置800、固定台700、夹紧组件600和侧板920均通过螺栓装配于底座910上，更优选的，高度调节装置800、固定台700和夹紧组件600均位于底座910上所开设的第二导槽911内，由螺栓等螺纹紧固件穿过第二导槽911底部所开设的长孔，旋于高度调节装置800、固定台700和夹紧组件600的底部固定位置。
48.参见图5所示，本实施例中，压板300中部的底面上设置有向下凸起的压块310，压板300通过该压块310压置于盖板130顶面上，压块310的设置，更有利于千分尺的压力传递到盖板130上，而且方便操作者在盖板130放歪的时候调整盖板130位置，还使得点胶的时候针头有更多的活动空间。此外，该压板300由玻璃制成，透光性好，以便于点胶之后uv胶水固化。压板300与盖板130的接触面需经过精磨抛光等精加工工艺保证其平面度。压板300的厚度为10mm左右，以保证其机械强度。
49.当然，本实用新型不止于此，为了保证基板120位置的稳定性，该封装通用工具还设置有用于夹持固定该基板120的夹具200，该夹具200包括两个夹爪210，两个夹爪210延伸至固定台700上方，由夹紧组件600驱动张开或合拢。
50.参考图6所示，作为驱动夹具200张开或合拢的一种实现方式，该夹紧组件600包括滑座610和承载于滑座610上的两个滑台620，滑台620通过沿滑座610上设置的导槽或导轨等导向结构直线移动，由传动组件640实现两滑台620的相对运动。两个夹爪210分别固定于两个滑台620，随滑台620的移动能够平稳的相互靠近或远离，以对放置于两夹爪210间的基板120进行夹持定位。
51.具体的，参考图7所示，该传动组件640包括齿轮642和两个齿条641，两个齿条641平行设置，且分别与齿轮642啮合连接，两个滑台620通过装配或焊接等分别与两个齿条641固定连接，当一个滑台620受力移动时，另一个滑台620在该齿轮642和齿条641的传动作用下相对移动。
52.继续参考图6所示，本实施例中，滑座610的侧壁上设有l形的固定板611，该固定板611的弯折端的螺纹孔内旋有螺纹旋钮630，该螺纹旋钮630与其中一个滑台620的侧壁以现有的结构旋转连接，通过旋拧螺纹旋钮630能够使该滑台620沿螺纹旋钮630的轴向移动，从而带动两个夹爪210相互靠近或远离。
53.由于光纤阵列100的基板120和盖板130大多为玻璃材质，因此，选用手动的方式实现夹具200对基板120的夹紧和松开，可以避免夹具200对基板120及盖板130造成损伤。
54.当然，在本实用新型的一些实施例中，如果基板120材质较为坚固，也可由气缸等直线位移结构推动滑台620、或者滑台620和滑座610、或者直接推动夹爪210沿直线移动，以实现两夹爪210的张开或收拢。
55.又或者，在本实用新型的另一些实施例中，也可通过使用机械臂或手指气缸等夹持结构实现对基板120的夹持定位功能。
56.参考图8所示，本实施例中，高度调节装置800位于固定台700远离夹紧组件600的
一侧，用于支撑光纤110至与v槽121的高度一致，使光纤110的整个裸露部分与v槽121处于水平状态，以提升光纤110初始定位的准确性。该高度调节装置800包括固定座820和滑盖810，固定座820的顶面和滑盖810的底面均为斜面，固定座820和滑盖810通过斜面滑动相接，使滑盖810能够通过沿该斜面滑动进行升降，以实现对滑盖810升降距离的精细调节。
57.进一步的，该滑盖810的两侧边向下弯折，扣设于固定座820的顶面上，对滑盖810形成导向作用，同时，固定座820和滑盖810的位置能够通过旋于滑盖810两侧的顶丝830顶紧固定座820进行固定。
58.同样的，在本实用新型的一些实施例中，该高度调节装置800也可以是现有的气缸等可以提供直线运动的设备。
59.参考图9所示，本实施例中，调节架500包括滑块520以及固定于滑块520上的支架510，其中：
60.滑块520位于侧板920所开设的第三导槽921内，与第三导槽921的侧壁滑动相接，使该滑块520能够沿第三导槽921上下移动，以便于调节支架510及千分尺压紧装置400的高度。滑块520的两侧向外延伸至与侧板920的侧壁相接，使滑块520整体形成t型结构，滑块520的延伸端上开设有长孔，第三导槽921两侧的侧板920上开设有多个螺纹孔，该滑块520由螺栓等螺纹紧固件穿过长孔，旋于螺纹孔内固定，并可通过长孔及螺纹孔进行高度调节。
61.支架510为两齿叉状结构，其中：
62.支架510的柄端置于滑块520顶端所开设的第一导槽521内，支架510的两个齿端向固定台700一侧水平伸出，该柄端上开设有长孔，第一导槽521的底部开设有螺纹孔，支架510通过螺栓等螺纹紧固件穿过该长孔，旋于第一导槽521底部的螺纹孔内固定，并可通过长孔进行位置调节。
63.支架510的两个齿端上均开设有u型缺口，该u型缺口的开口端两侧分别设有通孔和螺纹孔，螺栓等螺纹零件穿过通孔与螺纹孔旋接固定，使该u型缺口形成类似卡箍的结构，千分尺压紧装置400被夹持于该u型缺口内，并可通过u型缺口进行位置调节，千分尺压紧装置400的伸缩杆410从u型缺口向下伸出，抵接于压板300的顶面。在本实用新型的另一些实施例中，该千分尺压紧装置400也可使用现有的其他定位方式悬于压板300的上方。
64.本实施例中，通过支架510柄端上所开设的长孔，以及支架510齿端上所开设的u型缺口，可以对支架510以及千分尺压紧装置400的水平位置进行调节，结合高度调节装置800、固定台700和夹紧组件600在相同方向上的位置调节功能，使得该光纤阵列封装通用工具在光线纤阵列100和千分尺压紧装置400的位置调节上具有更大的灵活性，能够在光线阵列100的封装作业中得到最优的加工位置。
65.使用过程：
66.1.操作员将玻璃基板120置于固定台700上，并用夹具200夹紧，在ccd图像传感器下将光纤110放入v槽121，确保每根光纤110都放入v槽121；
67.2.调整高度调节装置800，使光纤110的整个裸露部分与v槽121处于水平状态；
68.3.将盖板130压在光纤110上，再用千分尺压紧装置400下压压板300及盖板130，使光纤110与v槽121完全贴合，然后点胶uv固化。
69.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各
种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。