专利名称:精密光纤微调装置的制作方法
本发明涉及一种光纤通讯、光电传感器，单模光纤耦合用具，使激光输出对光纤输入准确定位和定向的微调装置，(称耦合器或称光纤对接器)，亦可作光纤激光焊接耦合器用。
目前国内外研制应用的“光电传感器”，它能在高温高压高电压磁场下不受干扰，並正常工作，用光电传感器检测讯号直接由同一根光纤传输，达到传输数据与输出讯号合一，微调装置则是光通讯光电传感器必备器件。美国新巷公司1986年10月30日至11月6日在上海国际展览中心展出的微调装置，水平的X、Y方向及垂直Z方向的微调量精度为1－2um级，上海机修器厂生产的SO－2A型微调装置，X、Y、Z微调精度为1～2μm级，电子部二十三所进口日本NEC电气公司0.1μm光纤微调装置，但经实际调试达不到0.1μm级精度(现已向NBC电气公司索赔)。
美国新巷公司与上海机修器厂生产的微调装置垂直方向与水平方向各用一个4mm螺钉调节，螺钉与内螺纹直径为4mm，因该结构螺纹的接触面积小，要调节到1～3μm精度，操作困难，而且不易自锁，在瑞士TESA公司生产电感测微仪上测量时，产生摆动现象，待指针摆动稳定后，才能读出准确数字，所以在单模光纤(5～10μm芯径)耦合时，目前国内外生产的微调装置，均不能满足耦合精度。
本实用新型的目的是提供价格低、手感轻、微调稳定，自锁性能好，微调精度可达0.1μm级，並能满足现代光通讯单模光纤耦合用的微调装置。
本实用新型是这样实现的。
本实用新型包括固定板、框板，一组X向调节机构、一组Z向调节机构，一组Y向调节机构。
固定板在过中心的对角线上有两只调节螺钉，其与螺孔密配调节，顶端用钢珠与框板“V”型相应位置定位衔接，固定板有一中心孔，保证调节时相互不相碰，固定板四周都有螺纹孔，可供固定用，在对应街接框板的中心位置有一芯棒，光纤装入芯棒后，然后用压片压入芯棒开槽中心处，起到固定光纤作用。芯棒横串于固定板和框板的中心，並在框板上的滑块及弹簧作用下，芯棒可处在一定位置，固定板上的三套调节件，校准框板与芯棒的水平Y方向位置，同时防止框板前后及左右倾斜，在框板垂直方向即Z向位置上有一组调节芯棒的机构，框板上端垂直安装两只调节螺钉，螺钉顶端的钢珠，分别与下压式双杠杆的长杆短杆点接触，靠近短杆处有一偏心支柱，靠近长杆处有一复位弹簧，根据下压式双杠杆原理，从而使两组调节件分别承担着芯棒的Z轴X轴微调及粗调的任务，调节件间注入具有一定粘度精细油，在杠杆力矩作用下，由于采用了间接传递力矩的办法，消除了传递的累积误差，因此微调时，稳定可靠，自锁性能强。
在框板水平方向X向位置上有一组与Z向相同的调节机构，就是调节方向不同而已。
X、Z向调节机构中的调节螺钉采用了螺钉直径大于4mm，在螺距不变情况下，减小了螺纹升角，也就增加了螺纹的接触面积，微调螺钉每旋转约30°，则为0.1μm微调进给量，无大的左右摆动现象，回程极小，达到了稳定可靠和自锁目的。
X、Z微调螺钉及双杠杆机构，不仅应用于光纤耦合器中，同时也广泛应用于精密机床微调机构及测量用具上。
本实用新型的优点1.激光输出功率用0.1μm高精度微调装置耦合时，除了折射和反射损耗外基本达到全性能功率耦合。
2.光通讯单模光纤5～10μm直径芯径耦合，用0.1μm级光纤微调装置，满足了实际需要。
3.结构简单成本低，达到高精度微调、自锁的目的，成本为1／100进口价格。
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
图1，是本实用新型的立体图。
图2是本实用新型的双杠杆机构示意图。
图3是本实用新型过芯棒7中心剖视图。
图4是本实用新型图3A向局部视图。
附图中1为精调螺钉、2为粗调螺钉、3为精调细钉、4为粗调细钉、5为平面调节细钉、6为前后调节细钉、7为光纤芯棒、8为光纤压簧、9为固定板、10为平面调节螺钉、11为精调螺钉座、12为框板、13为长杆、14为支点转轴、15为复位弹簧、16为短杆、17为钢球、18为滑块、19为档板、20为外档板、21为压帽、22为弹性件。
实施例1、本实用新型包括固定板9、框板12、前后调节螺钉6、光纤芯棒7、光纤压簧8，一组平面Y向调整机构，一组平面X向调整机构、一组Z向调整机构，在框板12上方有一组垂直方向，即Z向调整机构，精调螺钉1、粗调螺钉2与框板上的精调螺钉座11，螺纹孔精密配合，螺纹直径大于4mm，在螺钉顶端，各有一个钢珠，分别与双杠杆机构接触，靠近粗调螺钉2下端的短杆16处有一个支点转轴14，短杆下端有一个钢球17，其与滑块18滑动接触，短杆与长杆13连为一体，精调螺钉1下端的钢珠与长杆接触，靠近长杆内侧有一根复位弹簧15，长杆与短杆的比是121，当长杆位移H1时，短杆位移H2，即H1＝7mm时，H2＝0.294mm通过短杆、滑块与芯棒7点接触，使芯棒可做上下微量调节，在框板12有一组弹性件22，其与精粗调细钉相对应。
在框板12左侧也有一组X向调节机构，其构造及连接关系同Z向调节机构，所不同的是精调螺钉3，粗调螺钉4水平方向安装，双杠杆机构则是垂直安装，双桢杆、钢珠、滑块与光纤芯棒7连接。
光纤芯棒7的中心开了一缝隙，内可放入光纤，压簧8可将光纤压入缝隙处，芯棒一端有一个前后调节螺钉6。
在框板12的两侧有外档板19、内档板20及压帽21、内外档板、压帽与芯棒7连为一体，沿着框板12上下左右移动。
实施例2，本实用新型基本部件和连接关系同实施例1，调节螺钉1、2、3、4、5及10为M10×0.35螺钉，其内空心。
实施例3，本实用新型基本部件及连接关系同实施例2，调节螺钉1、2、3、4、5、10、长杆13、短杆16、固定框板9、框板12、外内档板19、20，芯棒7采用LC4硬质铝，表面瓷质硬化，表面处理DCY按GB745～78。
权利要求
1.一种涉及光纤通讯、光电传感器、单模光纤耦合用具，使激光输入(出)对光纤输入准确定位和定向的微调装置。包括固定板、框板、Z向微调机构，X向微调机构、Y向微调机构、芯棒及压簧，其特征是a)框板12上方有一组Z向高精度微调机构，精调螺钉1与精调螺钉座11相配，並与粗调螺钉2安装于框板上方，精调螺钉与粗调螺钉的下端的框板位置处有一双杠杆机构，粗调螺钉与短杆16上钢珠17接触，精调螺钉与长杆13上的钢珠接触，长杆的上方有一复位弹簧15靠近短杆处有与双杠杆连动的支点转轴14，钢珠与滑块18点接触，滑块又与光纤芯棒7接触，与精粗调螺钉在同一条直线上，並过芯棒7的对应处各有弹性件22，弹性件固定在框架12上；b)一组X向高精度微调机构，安装于框板12左侧，框板上有精粗调螺钉3、4，及双杠杆构件，在光纤芯棒7的右侧有一弹性件22，该微调机构水平X方向安装，其结构及连接关系与Z向相同；c)光纤芯棒7位于框板12及固定板9的中心位置，与芯棒固为一体的外档板19、内档板20及压帽21安装于並滑动框板12的两侧，在芯棒长度的半径方向上开有方槽，槽内可压入光纤压簧8，靠近固定板9处的芯棒上套配一只前后调节螺钉6；d)平面调节螺钉5、10安装于固定板9，並过芯棒中心的对角角线上，其顶端有钢珠，与框板12上的“V”型槽相衔接；e)调节螺钉1、2、3、4、5及10直径为M10×0.35，螺钉内是空心的，其与螺钉配装时，内加一定粘度精细油。
2.根据权利要求
1所述的微调装置，其特征是固定板9、框板12、调节螺钉1、2、3、4、5及10，短杆16，长杆13，光纤芯棒7、外内档板19、20及压帽21采用硬质铝材料。
3.根据权利要求
1或2所述的微调装置，其特征是固定板9、框板12、调节螺钉1、2、3、4、5及10、短杆16、长杆13、光纤芯棒7、外内档板19、20及压帽21都采取表面瓷质硬化，表面处理DCY按GB745－78。
专利摘要
本实用新型涉及一种光纤通讯、光电传感器和单模光纤等方面的耦合用具，它是激光输入(出)对光纤输入准确定位和定向的微调装置。该装置采用加大调节件螺纹接触面积及两套高精度双杆微调机构(长杆与短杆的比为1∶12)，被测件的微调量可达0.05～0.1μm。微调装置不仅可应用于光纤耦合，而且还可广泛应用于精密仪表、精密机床及精密测量用具上。
文档编号G02B6/24GK87207106SQ87207106
公开日1988年3月9日 申请日期1987年5月27日
发明者邹德义 申请人:邹德义导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan