抛光夹具的制作方法

本公开总体上涉及光学部件的制造领域。更具体地，本公开涉及一种抛光夹具、特别是用于光学部件的抛光夹具。

背景技术：

在光学部件、比如多芯(MPO)光学部件的制造中，需要抛光光学部件的端部以便达到要求的光学性能。

目前，用于抛光光学部件的抛光装置是已知的。抛光装置一般具有抛光夹具和抛光盘。抛光夹具和抛光盘相对移动，从而能够对夹持在抛光夹具中的一个或多个光学部件的端部进行抛光。

传统的抛光夹具通常呈圆盘状。多个夹持组件沿圆盘状抛光夹具的圆周方向布置并用于夹持多个待抛光的光学部件，其中，每个夹持组件利用一个或两个螺母来锁紧光学部件。此类抛光夹具通常每次只能夹持并抛光12个光学部件，空间利用率较低。另外，由于此类抛光夹具的夹持组件沿圆周布置，不便于对光学部件进行安装和检查。再者，在传统的抛光夹具中，不能独立地调节每个夹持组件所夹持的光学部件的端部与抛光盘之间的接触力。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种克服了现有技术中的至少一个缺陷的抛光夹具。

根据本公开的一个方面，提供了一种抛光夹具。所述抛光夹具包括基座和多个夹持组件，所述夹持组件用于夹持待抛光的工件。所述多个夹持组件由所述基座承载并且可以沿着所述基座的纵向方向布置成排。所述多个夹持组件中的每个夹持组件均可以包括偏压构件，使得所述多个夹持组件中的每个夹持组件所夹持的工件与抛光盘之间的接触力能够被独立地调节。

根据本公开的一个实施例，所述夹持组件包括：本体，所述本体可以设置有开口，所述工件能够被夹持在所述开口中，并且所述工件的一部分能够经由所述开口从所述本体的底表面伸出；夹持元件，所述夹持元件设置在所述开口中并且能够在夹持位置和释放位置之间移动，其中，在所述夹持位置中，所述夹持元件将所述工件夹持在所述开口中，而在所述释放位置中，所述夹持元件释放对所述工件的夹持；和驱动构件，所述驱动构件可操作地连接至所述夹持元件并且用于移动所述夹持元件。

根据本公开的一个实施例，所述夹持元件可以包括相对于竖直方向倾斜的夹持部，并且所述开口可以包括沿着与所述夹持元件的夹持部的倾斜方向相同的方向倾斜的夹持面，使得所述工件被倾斜地夹持在所述开口中。

根据本公开的一个实施例，所述夹持元件的夹持部可以包括两个彼此间隔开的凸起部。

根据本公开的一个实施例，所述夹持元件还可以包括止挡部，所述止挡部可以设置在所述夹持元件的顶部，用于防止所述工件沿着竖直方向向上运动。

根据本公开的一个实施例，所述驱动构件可以相对于竖直方向倾斜布置，以便沿着相对于竖直方向倾斜的方向移动所述夹持元件。

根据本公开的一个实施例，所述驱动构件的至少一部分设置有螺纹，所述驱动构件的设置有螺纹的部分延伸通过设置在所述夹持组件的本体上的螺纹孔，而所述驱动构件的另一部分连接至所述夹持元件，使得能够通过旋拧所述驱动构件来移动所述夹持元件。

根据本公开的一个实施例，所述夹持元件可以包括用于接收所述驱动构件的接收孔和沿侧向方向延伸到所述接收孔中的通孔，而所述驱动构件可以包括环形槽，所述环形槽沿所述驱动构件的圆周方向延伸并且位于所述驱动构件的将被接收在所述接收孔内的部分上。用于连接所述夹持元件和所述驱动构件的连接元件能够插入到所述夹持元件的通孔中并插入到所述驱动构件的环形槽中，从而使得所述驱动构件能够围绕其轴线相对于所述夹持元件旋转、但不能相对于所述夹持元件平移。

根据本公开的一个实施例，所述夹持组件还可以包括防摆动构件，所述防摆动构件用于在抛光所述工件期间防止所述夹持组件在平行于所述抛光盘的平面内摆动。

根据本公开的一个实施例，所述基座可以包括空腔，所述多个夹持组件布置在所述空腔中。

根据本公开的一个实施例，所述多个夹持组件中的每个夹持组件均能够相对于所述基座在竖直方向上移动，从而能够通过压缩所述偏压构件来独立地调节每个夹持组件所夹持的工件与抛光盘之间的接触力。

根据本公开的一个实施例，所述基座还可以包括底板，所述多个夹持组件被支撑在所述底板上。

根据本公开的一个实施例，所述基座可以包括底部部分和位于所述底部部分中央的凸台，所述空腔位于所述底部部分中。

根据本公开的一个实施例，所述多个夹持组件可以沿着所述基座的纵向方向布置成彼此成镜像的两排，每排夹持组件分别位于所述凸台的一侧。

附图说明

在结合附图阅读下文的具体实施方式后，将更好地理解本公开的多个方面，在附图中：

图1是根据本公开的用于光学部件的抛光夹具的一个实施例的透视图；

图2a是根据本公开的夹持组件的一个实施例的透视图；

图2b是图2a所示的夹持组件的俯视图；

图2c是沿着图2b中的线D-D获得的夹持组件的剖视图；

图3a是根据本公开的夹持元件的一个实施例透视图；

图3b是图3a所示的夹持元件的正视图；

图3c是沿着图3b中的线A-A获得夹持元件的剖视图；

图4a是根据本公开的基座的一个实施例的透视图；

图4b是图4a所示的基座的俯视图；

图4c是沿着图4b中的线F-F获得的基座的剖视图；和

图5是根据本公开的抛光夹具的一个实施例的侧向剖视图，其示出了夹持组件在基座中的布置。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在X和Y之间”和“在大约X和Y之间”应当解释为包括X和Y。本说明书使用的用辞“在大约X和Y之间”的意思是“在大约X和大约Y之间”，并且本说明书使用的用辞“从大约X至Y”的意思是“从大约X至大约Y”。

在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“联接”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接联接”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。

在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。

图1是根据本公开的用于光学部件30的抛光夹具1的一个实施例的透视图。示例性的光学部件30可以包括至少一根光纤，所述至少一根光纤终接于光纤连接器(例如，箍套)的至少一部分。在本公开所示的示例中，如图2c所示，每个光学部件30可以包括含有多根光纤的光纤带301和终接所述光纤带的端部的箍套302(例如，MPO箍套)，其中，光纤带301中的多根光纤布置成排(见图2b)。在本公开所示的示例中，光纤带301中的多根光纤沿着平行于抛光夹具1的纵向方向的取向布置成排。

如图1所示，根据该实施例的抛光夹具1包括基座10和夹持组件20。基座10用于承载夹持组件20，并且可以具有大体上矩形的外周，而非像传统的抛光夹具那样具有圆形的外周。夹持组件20用于夹持光学部件30，并且能够使光学部件30的待抛光的端部(例如，箍套302的端部)与抛光盘接触。

抛光夹具1可以包括多个夹持组件20。所述多个夹持组件20可以沿着基座10的纵向方向布置成排。在图1所示的实施例中，所述多个夹持组件20可以沿着基座10的纵向方向布置成彼此成镜像的两排。以这样的方式布置夹持组件20可以显著增大抛光夹具1的空间利用率，并因此极大地提高抛光夹具1每次能够夹持的光学部件30的数量，从而极大地提高抛光夹具1的工作效率。例如，在图1所示的实施例中，抛光夹具1一共布置有26个夹持组件，每排13个。这样，抛光夹具1每次可以夹持26个光学部件，而传统的抛光夹具每次只能夹持12个光学部件。

另外，夹持组件在抛光夹具1中布置成排还便于执行夹持操作。例如，传统的圆盘状抛光夹具的夹持组件沿圆周布置，在夹持完一个光学部件之后，需要转动抛光夹具来夹持下一个光学部件，操作起来不方便。与此相反，根据本公开的抛光夹具1的夹持组件布置成排，夹持完一个光学部件之后可以直接夹持下一个光学部件，而不需要频繁地转动抛光夹具。这有利于简化操作、节约时间并提高效率。

参照图2a-2c来描述夹持组件20的结构。图2a-2c示出了根据本公开的夹持组件20的一个实施例，其中，图2a是根据该实施例的夹持组件20的透视图，图2b是图2a所示的夹持组件20的俯视图，而图2c是沿着图2b中的线D-D获得的夹持组件20的剖视图。

如图2a-2c所示，夹持组件20包括本体21。本体21可以构造成大致“L”形的形状，并且包括沿着竖直方向延伸的第一分支22和沿着水平方向延伸的第二分支23。在本体21上设置有用于接收光学部件30(例如，光学部件30的箍套302)的开口，例如与光学部件30的箍套302的形状相对应的方形开口24。开口24可以设置在第一分支22和第二分支23交界位置附近，并且位于第二分支23上。光学部件30(例如，光学部件30的箍套302)可以被容纳并夹持在开口24中，并且光学部件30的待抛光的端部可以经由开口24从本体21的底表面伸出，从而使所述待抛光的端部可以在抛光时接触抛光盘。

夹持组件20可以包括夹持元件25。夹持元件25能够在开口24中移动，以便与开口24的夹持面241相配合地将光学部件30夹持在开口24中。具体地，夹持元件25能够在开口24中、在夹持位置和释放位置之间移动，其中，在夹持位置中，夹持元件25靠近开口24的夹持面241，以便将光学部件30夹持在夹持元件25和开口24的夹持面241之间；在释放位置中，夹持元件25远离开口24的夹持面241，从而释放对光学部件30的夹持，以便能够从开口24中取出光学部件30。

夹持组件20还可以包括驱动构件26。驱动构件26用于使夹持元件25在夹持位置和释放位置之间移动。在根据本公开的一个实施例中，驱动构件26可以构造为螺丝的形式或者驱动构件26的至少一部分设置有螺纹，使得能够通过旋拧驱动构件26来使夹持元件25移动。具体地，如图2c所示，驱动构件26的设置有螺纹的部分延伸通过设置在夹持组件20的本体21的第一分支22上的螺纹孔，而驱动构件的另一部分连接至夹持元件25。另外，驱动构件26构造成能够相对于夹持元件25旋转，但不能相对于夹持元件25平移。这样，当旋拧驱动构件26时，驱动构件26将在夹持组件20的本体21的第一分支22上的螺纹孔中旋进或旋出，从而带动夹持元件25在夹持位置和释放位置之间移动。

接下来，参照图3a-3c来描述夹持元件25的结构。图3a-3c示出了根据本公开的夹持元件25的一个实施例，其中，图3a是根据该实施例的夹持元件25的透视图，图3b是图3a所示的夹持元件25的正视图，而图3c是沿着图3b中的线A-A获得夹持元件25的剖视图。

如图3a-3c所示，夹持元件25大致呈块状的结构。夹持元件25包括面对光学部件30并用于夹持光学部件30的夹持部251。夹持部251具有平坦的表面，以便在夹持元件25夹持光学部件30期间与光学部件30的相应表面形成紧密接触。在图3a-3c所示的实施例中，夹持部251可以包括位于夹持元件25的面对着光学部件30的表面上的两个凸起部。所述两个凸起部彼此间隔开并且均具有平坦的表面。一方面，设置凸起部是为了适应光学部件的待被夹持的端部的形状；另一方面，与夹持元件25的整个表面相比，凸起部的表面较小，这样，在夹持光学部件30时，只有凸起部的较小表面与光学部件30接触，能够增大夹持元件25作用在光学部件30上的压力，从而能够更牢固地夹持光学部件30。同时，这样的结构还能够减少因夹持元件25或光学部件30的表面不够平坦而引起的夹持不牢固的现象。

当光学部件是MPO光学部件时，MPO光学部件的端部通常为具有一定倾斜角度的斜面。该斜面的倾斜角度一般为大约8°，比如8±0.3°。因此，为了抛光MPO光学部件的具有斜面的端部，需要稍微倾斜地夹持MPO光学部件。为此，在根据本公开的一个实施例中，夹持元件25的夹持部251可以设置成相对于竖直方向倾斜一角度α。角度α大体上等于MPO光学部件的斜面的倾斜角度，即：角度α为大约8°。相应地，开口24的夹持面241也设置成相对于竖直方向倾斜大约8°的角度(见图2c)。这样，当MPO光学部件被夹持在夹持组件20的开口24中时，MPO光学部件的端部能够基本保持水平，从而便于对该端部进行抛光。

在根据本公开的一个实施例中，夹持元件25还可以包括止挡部252。止挡部252可以设置在夹持元件25的顶部，用于防止光学部件30相对于夹持组件20沿着竖直方向向上移动。具体而言，如图2c所示，在夹持光学部件30时，止挡部252可以抵接光学部件30的肩部的上表面，使得光学部件30不能相对于夹持组件20沿着竖直方向向上移动。相应地，在夹持组件20的开口24的顶部附近还设置有台阶部242(见图2c)。在夹持光学部件30时，台阶部242支撑光学部件30的肩部301的下表面，使得光学部件30不能相对于夹持组件20沿着竖直方向向下移动。这样，当光学部件30被夹持在根据本公开的夹持组件20中时，光学部件30在水平方向和竖直方向上的运动均受到限制。

在夹持元件25包括夹持部251和止挡部252的情况下，优选地，驱动构件26可以相对于竖直方向倾斜布置(见图2c)。这样，当驱动构件26驱动夹持元件25时，夹持元件25将相对于竖直方向倾斜地移动。因此，当夹持光学部件30时，夹持元件25的凸起部251和止挡部252能够同时且快速地向右且向下移动靠近光学部件30；而当释放光学部件30时，夹持元件25的凸起部251和止挡部252能够同时且快速地向左且向上移动离开光学部件30。这种布置方式能够使驱动构件26的操作更加简单、高效。进一步地，在驱动构件26相对于竖直方向倾斜布置的情况下，优选地，夹持元件25可以设置有与驱动构件26的延伸方向基本垂直的倾斜表面，并且夹持组件20的本体21的第一分支22设置有与夹持元件25的倾斜表面相配合的倾斜表面(见图2c)。

接下来，结合图2c、图3a和图3c来详细描述驱动构件26和夹持元件25的连接方式。如图3c所示，夹持元件25设置有用于接收驱动构件26的接收孔250。接收孔250构造成盲孔。驱动构件26的一部分延伸到接收孔250中。驱动构件26的延伸到接收孔250中的所述部分可以抵靠接收孔250的底部，以便将夹持元件25从释放位置推向夹持位置。夹持元件25还设置有沿侧向方向延伸至接收孔250中的通孔253，通孔253用于容纳连接夹持元件25和驱动构件26的连接元件、比如销(未示出)。驱动构件26包括沿驱动构件26的圆周方向延伸的环形槽27，环形槽27可以位于驱动构件26的延伸到接收孔250中的所述部分的端部附近(见图2c)。用于连接夹持元件25和驱动构件26的连接元件(比如销)可以插入到通孔253中并插入到驱动构件26的环形槽27中，从而实现夹持元件25和驱动构件26的连接。由于连接元件容纳在驱动构件26的环形槽27中，因此，驱动构件26可以绕其轴线在夹持元件25的接收孔250中旋转，但不能在夹持元件25的接收孔250中平移。这样，当驱动构件26在夹持组件20的本体21的第一分支22的螺纹孔中旋进旋出时，驱动构件26将使夹持元件25一起移动。

返回至图2a-2c，在根据本公开的一个实施例中，每个夹持组件20均可以包括偏压构件40。偏压构件40用于独立地调节每个夹持组件20所夹持的光学部件30的端部与抛光盘之间的接触力。在图2a-2c所示的实施例中，偏压构件40可以是可压缩弹簧。可压缩弹簧的一端抵接在支撑柱28的凸缘上，另一端抵接在基座10的顶板17(见图5)上。支撑柱28可以固定在夹持组件20的本体21的第二分支23上。例如，支撑柱28可以通过螺钉固定在夹持组件20的本体21的第二分支23上。但本公开不局限于此，也可以采用其它适当的方式，比如焊接等。偏压构件40的工作原理将在下文详细描述。

在根据本公开的一个实施例中，夹持组件20还可以包括防摆动构件29。防摆动构件29用于防止夹持组件20在抛光光学部件30的过程中在平行于抛光盘的平面内摆动。在图2a-2c所述的实施例中，防摆动构件29可以包括设置在夹持组件20的本体21的第二分支23的端部处的销或圆柱。防摆动构件29的销或圆柱与支撑柱28并排设置在第二分支23上，并且可以与支撑柱28彼此配合来防止夹持组件20摆动，将在下文对其进一步详细描述。

如上文所述，根据本公开的抛光夹具1包括基座10，基座10用于承载夹持组件20。接下来，参照图4a至图4c来描述基座10的具体结构，并参照图5来描述夹持组件10在基座10中的布置。其中，图4a是根据本公开的基座10的一个实施例的透视图，图4b是图4a所示的基座10的俯视图，而图4c是沿着图4b中的线F-F获得的基座10的剖视图。图5是根据本公开的抛光夹具1的一个实施例的侧向剖视图，其示出了夹持组件20在基座10中的布置。

如图4a-4c所示，在根据本公开的实施例中，基座10包括底部部分11和位于底部部分11中央的凸台14，使得基座10的横截面大体上呈“T”形。凸台14可以沿着基座10的纵向方向延伸并且大体上具有长方体的形状。在底部部分11中设置有沿基座10的纵向方向延伸的空腔12，空腔12用于容纳夹持组件20。

凸台14可以包括用于容纳偏压构件40的孔15和用于容纳防摆动构件29的孔16。在图4a-4c所示的实施例中，孔15是贯穿凸台14的通孔，而孔16是从凸台14的底部向上延伸一定距离的盲孔。孔15和孔16的数量对应于基座10可以支撑的夹具组件20的数量，并且孔15和孔16的位置分别对应于夹持组件20的偏压构件40和防摆动构件29所处的位置。

当根据本公开的抛光夹具1包括两排沿着纵向方向延伸的夹持组件20时，凸台14可以相应地设置两排沿着纵向方向分布的孔15和两排沿着纵向方向分布的孔16(如图4a-4c所示)，以便分别容纳每个偏压构件40和每个防摆动构件29。在抛光夹具1包括两排夹持组件20的实施例中，所述两排夹持组件20可以彼此成镜像地布置在凸台14的两侧。

图5示出了夹持组件20在基座10中的布置。夹持组件20布置在基座10的空腔12中并且能够在空腔12中沿着竖直方向移动(换言之，夹持组件20和基座10能够相对于彼此沿着竖直方向移动)。偏压构件40和支撑柱28容纳在基座10的凸台14的孔15中，而防摆动构件29容纳在基座10的凸台14的孔16中。在图5所示的实施例中，基座10还可以包括顶板17和底板18。顶板17固定在凸台14的顶部，用于约束偏压构件40。底板18固定在凸台14的底部，用于支撑夹持组件20。

由于每个夹持组件20和基座10能够相对于彼此沿着竖直方向移动，因此能够通过夹持组件20和基座10的相对移动来压缩偏压构件40，从而独立地调节光学部件30与抛光盘之间的接触力。具体而言，抛光夹具1在夹持光学部件30时，光学部件30的待抛光的端部从夹持组件20的底表面伸出一定的长度。当将夹持有光学部件30的抛光夹具1放置在抛光盘上时，光学部件30的从夹持组件20伸出的端部首先与抛光盘接触，从而使得抛光夹具1的基座10悬在抛光盘上方。在夹持组件20和基座10能够相对于彼此移动的情况下，抛光夹具1的基座10借助于其自身的重力作用而沿着竖直方向向下移动，从而经由基座10的顶板17压缩偏压构件40，并因此产生偏压力。偏压构件40进而经由支撑柱28将该偏压力施加至支撑组件20、并因此施加至光学部件30，从而使得光学部件30的端部与抛光盘之间的接触力增大。

光学部件30的端部从夹持组件20的底表面伸出的长度越长，偏压构件40被压缩的量以及因此所产生的偏压力越大，从而使得光学部件30的端部与抛光盘之间的接触力越大。在抛光操作中，光学部件30的端部与抛光盘之间的接触力越大，光学部件的端部每次被磨去的量也越大，从而能够提高抛光效率。

在根据本公开的抛光夹具1中，由于每个夹持组件20均可以包括偏压构件40，因此，在抛光操作中，每个夹持组件20均可以独立地调节其所夹持的光学部件的端部与抛光盘之间的接触力，从而使得端部伸出长度较长的光学部件每次被磨去的量也较大。在根据本公开的一个实施例中，还可以通过独立地选择偏压构件40的刚度、或者通过独立地选择偏压构件40的预先压缩量来改变偏压构件40所产生的偏压力，进而改变光学部件30的端部与抛光盘之间的接触力。这样，可以使根据本公开的抛光夹具1具有更大的灵活性。

另外，如图5所示，支撑柱28和防摆动构件29分别被容纳在凸台14的孔15和孔16中，使得支撑柱28和防摆动构件29不能在平行于抛光盘的平面中相对于彼此转动或摆动。由于支撑柱28和防摆动构件29相对于彼此转动或摆动受到约束，因此，在抛光操作中，夹持组件20也不能在平行于抛光盘的平面中转动或摆动。

尽管在本公开中描述了用于光学部件的抛光夹具，但是本公开的抛光夹具不局限于此，其可以用于任何其它适当的部件。

虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。