一种新型恒温光纤耦合对准台及其使用方法与流程

1.本发明涉及一种新型恒温光纤耦合对准台及其使用方法。


背景技术：

2.光器件结构，是将to can发出光通过耦合方式与光纤对准并进行传输，以达到需要的尺寸和光电指标。在耦合过程中to can通电温度升高，出现光功率会下降，灵敏度变低，眼图变差的情况，除此之外，还会加速内部器件的老化，减少光器件的寿命，严重的话甚至会直接损坏光器件。为解决这一问题，需要采用恒温耦合台来调整光路，让to can温度控制在工作温度内，以达到最佳耦合效率。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种新型恒温光纤耦合对准台及其使用方法，旨在解决to can与光纤耦合时温度上升、出现光功率下降、灵敏度变低、眼图变差、加速内部器件的老化、减少光器件的寿命、严重的话甚至会直接损坏光器件等问题，实现恒温耦合的目的。
4.本发明所采用的技术方案是：一种新型恒温光纤耦合对准台，包括耦合台底板和设置在耦合台底板上的xy轴调节台和z轴调节台，在xy轴调节台上设置tec散热器和tec板，在tec板上设置tec固定压紧盖板，在tec固定压紧盖板上设置热敏电阻和to can夹持工装，在z轴调节台上设置上夹具，在上夹具上设置光纤组件夹具。
5.本发明还公开了一种新型恒温光纤耦合对准台的使用方法，包括如下步骤：
6.步骤一、将to can芯片出光端向上装夹在to can夹持工装上，再将to can夹持工装固定在tec固定压紧盖板上，完成对to can芯片的固定；
7.步骤二、将光纤组件装入光纤组件夹具中，再将光纤组件夹具固定在上夹具上，完成对光纤组件的固定；
8.步骤三、将tec板和热敏电阻与外接tec温度控制器连接，开启tec温度控制器对to can芯片的环境温度进行控制；
9.步骤四、将光纤组件接入测试光纤，将to can芯片引脚插上加电座，打开to can驱动源，to can开始通电发光；
10.步骤五、首先调节x轴调节台和y轴调节台，进行初始找光，找到最大值后调节z轴调节台，找到最大值后再次调节x轴调节台和y轴调节台，并找到最大值，至此将x轴调节台、y轴调节台和z轴调节台均耦合到最佳位置。
11.与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明采用恒温耦合台来调整光路，让to can温度控制在工作温度内，以达到最佳耦合效率。
12.本发明能消除to can与光纤耦合时温度上升、出现光功率下降、灵敏度变低、眼图变差、加速内部器件的老化、减少光器件的寿命、严重的话甚至会直接损坏光器件等缺陷。
13.本发明具有上下耦合件夹持效果好、连接稳定、操作过程方便、快速控温、耦合质
量好、效率高的特点，特别适宜于工业化、规模化生产，有利于提升产品指标和生产合格率，降低产品成本。具体表现如下：
14.1、to can工作温度控制率100％；
15.2、耦合功率明显提升，曲线稳定，整体功率有40％的上升；
16.3、产品合格率由70％提高到96％，大幅度提高合格率，降低成本。
附图说明
17.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
18.图1为本发明的结构示意图；
19.图2为图1的三视图，其中(1)为主视图，(2)为左视图，(3)为俯视图；
20.图3为恒温光纤耦合对准台与tec控制器连接示意图；
21.图4为to can与光纤组件装夹的示意图；
22.图5为产品整体的示意图；
23.其中，附图标记包括：耦合台底板1、x轴调节台2、y轴调节台3、y轴导轨4、x轴导轨5、tec散热器6、tec板7、xy轴调节台8、tec固定压紧盖板9、热敏电阻10、to can夹持工装拧紧螺丝11、to can夹持工装12、光纤组件夹具13、上夹具锁紧螺钉14、z轴导轨15、上夹具16、z轴调节台17、to can芯片18、光纤组件19。
具体实施方式
24.一种新型恒温光纤耦合对准台，由xy轴调节台、z轴调节台，组装在同一底座上，形成一套耦合台装备，xy轴调节台用于to can夹持工装装夹，z轴调节台用于光纤组件夹具装夹，同时耦合过程中调节光纤组件与to can之间的距离。其中：
25.在xy轴调节台上设置to can夹持工装；在xy轴调节台上设置to can夹持工装拧紧螺丝；在xy轴调节台上设置tec，在xy轴调节台上设置tec固定压紧盖板，在xy轴调节台上设置散热器，在xy轴调节台上设置热敏电阻。在z轴调节台上设置了z轴力臂；在z轴力臂上设置了上夹具；在上夹具上设置了光纤耦合夹具；在上夹具上设置了z轴调节螺杆。
26.以下结合附图对本发明的结构进行详细说明如下：
27.一种新型恒温光纤耦合对准台，如图1至图5所示，包括耦合台底板1、x轴调节台2、y轴调节台3、y轴导轨4、x轴导轨5、tec散热器6、tec板7、xy轴调节台8、tec固定压紧盖板9、热敏电阻10、to can夹持工装拧紧螺丝11、to can夹持工装12、光纤组件夹具13、上夹具锁紧螺钉14、z轴导轨15、上夹具16、z轴调节台17、其中：
28.所述耦合台底板1上面布置安装孔，底板六面均保证粗糙度小于r0.4，同时保证平行度《0.01mm。y轴导轨4固定在台底板1上，y轴调节台3固定在y轴导轨4旁边，x轴导轨5联接在y轴导轨4上、x轴调节台2固定在x轴导轨5旁边，xy轴调节台8固定在x轴导轨5上，tec板7固定在xy轴调节台8左边，tec固定压紧盖板9固定在tec板7左边，to can夹持工装拧紧螺丝11固定在tec固定压紧盖板9左边，to can夹持工装12通过拧紧螺丝11固定在tec压紧在盖板9上，热敏电阻10镶嵌在tec固定压紧盖板9内，tec散热器6固定在xy轴调节台8右边，z轴导轨15固定在台底板1上，上夹具16固定在z轴导轨15上，z轴调节台17固定在上夹具16上，上夹具锁紧螺钉14孔位在上夹具16侧边，光纤组件夹具13通过锁紧螺钉14固定在上夹具16
上。
29.在应用中，首先把tec板7电源线与外接tec控制器电源线设备连接、把热敏电阻10与外接tec控制器设备连接，开启tec控制器给tec固定压紧盖板9控制温度；
30.把to can芯片18装夹在to can夹持工装12上，to can夹持工装12通过to can夹持工装拧紧螺丝11旋转拧紧固定在tec固定压紧盖板9，to can出光端向上；
31.将光纤组件19装入光纤组件夹具13中，把光纤组件夹具13通过锁紧螺钉14固定在上夹具16上，上夹具16一般成松配状态，当光纤组件夹具13安装到位后，拧紧螺丝，上夹具16的夹持工装孔收紧，光纤组件夹具13成夹紧状态，光纤组件固定安装完成。
32.在to can引脚插上加电座，进行耦合对准的光电监控。
33.首先调节x轴调节台2、y轴调节台3，进行初始找光，找到最大值后调节z轴调节台17，找到最大值，x轴调节台2、y轴调节台3找到最大值，x、y、z轴调节台均耦合到最佳位置。下一步将耦合后的组件放入激光焊机中进行激光点焊。
34.本发明的使用方法步骤：
35.步骤一、把to can芯片18(出光端向上)装夹在to can夹持工装12上，再将to can夹持工装12通过to can夹持工装拧紧螺丝11旋转拧紧固定在tec固定压紧盖板9上，，to can夹持工装12的夹持工装孔收紧带动to can夹持工装12弹性收紧，对to can进行固定，如图4所示；
36.步骤二、将光纤组件19装入光纤组件夹具13中，再将光纤组件夹具13通过锁紧螺钉14固定在上夹具16上，上夹具16一般成松配状态，当光纤组件夹具13安装到位后，拧紧锁紧螺钉14，上夹具16的夹持工装孔收紧，光纤组件夹具13成夹紧状态，光纤组件固定安装完成，如图4所示；
37.步骤三、将tec板7电源线与外接tec控制器电源线设备连接、把热敏电阻10与外接tec控制器设备连接，开启tec控制器给tec固定压紧盖板9控制温度，如图3所示；tec温度控制器通过热敏电阻10探测反馈自动驱动tec升降温度，通过铜质tec固定压紧盖板9传递到to can夹具再迅速传递到to can，从而进行to can环境温度控制；
38.步骤四、将光纤组件接入测试光纤，to can引脚插上加电座，打开to can驱动源，to can开始通电工作发光，然后进行耦合对准的光电监控；
39.步骤五、首先调节x轴调节台2、y轴调节台3上的x、y轴调节螺杆，进行初始找光，找到最大值后调节z轴调节台17上的z轴调节螺杆，找到最大值，并再次调节x、y轴调节台上的x、y轴调节螺杆，找到最大值，将x、y、z轴调节台均耦合到最佳位置；
40.步骤六、将耦合后的组件放入激光焊机中进行激光点焊。
41.本发明的工作原理为：
42.把tec板7电源线与外接tec控制器电源线设备连接、把热敏电阻与外接tec控制器设备连接，开启tec控制器给tec固定压紧盖板9控制温度，一套x、y轴平移调节xy轴调节台8，配合夹紧工装夹持to can芯片18，上夹具上安装z轴调节台17，可在垂直方向调节用于焦距对准。
43.综上所述，本发明恒温光纤耦合对准台结构简单，采用tec控制to can芯片工作温度，用xy轴调节台、z轴调节台，达到壳体可进行三维调节，配合插芯组件与to can芯片的三维调节，形成最佳的光路对准，具有夹持效果好、连接稳定、耦合质量好、效率高的特点，随
着光通信技术的发展，特别适宜于大电流、大功率结构的osa器件工业化、规模化生产，有利于降低产品成本。本发明与背景技术相比，存在如下优点：
44.(1)背景技术中常规耦合调节，耦合过程中to can通电温度升高，出现光功率会下降，灵敏度变低，眼图变差的情况，除此之外，还会加速内部器件的老化，减少光器件的寿命，严重的话甚至会直接损坏光器件。为解决这一问题，需要采用恒温耦合台来调整光路，让to can温度控制在工作温度内，以达到最佳耦合效率。
45.(2)背景技术耦合工艺，对光电指数要求高，精度要求高，以保证组装后光路相对较佳，用能控制温度耦合方式来满足耦合效率和生产良率。而本发明由于可以多维度调节，对结构件及透镜的精度要求降低，有利于降低产品成本。
46.(3)本发明能最大限度消除产品结构件组装温度升高带来的产品损坏、生产数据异常，提升耦合效率，使所生产的光器件指标性能大幅度提高、产品质量整体上升。