專利名稱：一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所屬技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于光纖通訊技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于光通訊器件及模塊的制作，尤其適用于光纖準(zhǔn)直器陣列、光開關(guān)陣列、小型化CWDM(粗波分復(fù)用器)模塊的一種在自由空間中固持諸如光學(xué)透鏡、光纖準(zhǔn)直器、激光管等圓柱型光學(xué)部件的裝置。
背景技術(shù)：
自從光纖通信正式進(jìn)入電信網(wǎng)絡(luò)以來，它已經(jīng)成為現(xiàn)代化通信網(wǎng)的主要支柱之一。其中光纖到戶(Fiber To The Home——FTTH)接入技術(shù)更是作為未來最終的、—?jiǎng)谟酪莸膶拵Ы尤虢鉀Q方案，在美國(guó)和日本得到廣泛應(yīng)用，在我國(guó)也已得到了越來越多的關(guān)注。光通訊器件及模塊是光纖通信系統(tǒng)的基本組成部分，隨著光纖通信系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的廣泛商用化，尤其是FTTH接入技術(shù)對(duì)系統(tǒng)成本、體積的更高要求，其產(chǎn)品必然向組合化、模塊化、小型化方向發(fā)展。
對(duì)于微光學(xué)型光通訊器件及模塊來說，其產(chǎn)品研制過程中，經(jīng)常需要面對(duì)的問題是，如何降低成本，以較低的元件加工精度來滿足各個(gè)光學(xué)部件的高精度定位的要求，同時(shí)還需保證產(chǎn)品的溫度穩(wěn)定性，縮小產(chǎn)品體積。
以1×4通道的粗波分復(fù)用(CWDM)模塊為例普通1×4通道CWDM模塊是通過4個(gè)三端口CWDM器件的級(jí)聯(lián)而成，每一個(gè)器件的反射端信號(hào)作為下一個(gè)三端口器件的輸入端信號(hào)。由于每個(gè)CWDM器件都需要單/雙光纖準(zhǔn)直器各一個(gè)，使得模塊光纖準(zhǔn)直器多，成本較高，而且由于受到光纖繞線的限制，模塊體積較大。通常解決的辦法是將各個(gè)必須的光學(xué)部件集中在一個(gè)平臺(tái)上，在自由空間對(duì)各個(gè)光學(xué)部件進(jìn)行調(diào)試、固定。如


圖1A所示是其中一種自由空間1×4通道CWDM模塊。公共端光纖準(zhǔn)直器111輸出的信號(hào)光入射到玻璃塊130中，并入射到粘接在玻璃塊130通光面上的濾波片121上，而濾波片121只允許相應(yīng)波長(zhǎng)的信號(hào)光通過，輸出耦合到光纖準(zhǔn)直器112中，其余波長(zhǎng)的信號(hào)光將發(fā)生反射，入射到下一濾波片122上。而光纖準(zhǔn)直器111、112分別由金屬殼體100上的定位孔101、102通過焊接或上膠的方式固持為一個(gè)整體。以此遞推，不同波長(zhǎng)的信號(hào)光將依次輸出耦合到其他光纖準(zhǔn)直器中，實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用的功能。其基本工作原理如
圖1B所示。這種方案減少了不必要的光纖準(zhǔn)直器，亦沒有器件級(jí)聯(lián)型模塊的繞線問題，模塊體積小。但由于光纖準(zhǔn)直器的位置是不規(guī)則分布的，無法預(yù)先利用高精度的機(jī)械裝置進(jìn)行夾持固定，而由于需要進(jìn)行光耦合，在固持過程中又必須有很高的精度及溫度穩(wěn)定性，使得此類自由空間模塊的性能普遍較差。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，該裝置以較低的元件加工精度來滿足各個(gè)光學(xué)部件的高精度定位的要求，同時(shí)具有良好的溫度穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，包括一旋轉(zhuǎn)管，用以容置圓柱型光學(xué)部件，該旋轉(zhuǎn)管側(cè)壁切磨成一個(gè)平面；一支撐塊，其側(cè)壁切磨為一平面的，支撐塊側(cè)平面與旋轉(zhuǎn)管側(cè)平面緊密配合，支撐塊底面為平面，且與基片平面緊密配合；一平行平板狀基片，該平行平板狀基片可通過旋轉(zhuǎn)管、支撐塊將一個(gè)以上的光學(xué)部件的相對(duì)位置進(jìn)行固定。
旋轉(zhuǎn)管、支撐塊和基片均采用玻璃材料或其他低熱膨脹率材料。
旋轉(zhuǎn)管的內(nèi)徑與圓柱型光學(xué)部件的外徑間隙為0.02～0.05mm，旋轉(zhuǎn)管可以以圓柱型光學(xué)部件為支撐軸自由旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)管外圍可以是方形或其他形狀，也可以僅是其中的一部分，其圓弧面用于與圓柱型光學(xué)部件緊密配合，其平面用于與支撐塊的側(cè)平面緊密配合。
支撐塊可以是長(zhǎng)方體狀、正方體狀或其他形狀，其一面?zhèn)绕矫媾c其底面成45°～90°。
旋轉(zhuǎn)管與支撐塊之間是通過旋轉(zhuǎn)管的側(cè)平面和支撐塊的側(cè)平面進(jìn)行面接觸。
采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)對(duì)固持裝置各個(gè)元件的加工精度要求不高，卻足于確保光學(xué)部件在自由空間的自由度、精密定位及良好的溫度穩(wěn)定性。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1A是已有的一種自由空間1×4通道CWDM模塊立體圖。
圖1B是已有的一種自由空間1×4通道CWDM模塊光路示意圖。
圖2A是本實(shí)用新型的立體分解圖。
圖2B是本實(shí)用新型的正視圖。
圖3是本實(shí)用新型的立體組合圖。
圖4A、圖4B和圖4C分別是本實(shí)用新型支撐塊的實(shí)施例正視圖。
圖5A和圖5B分別是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)管的實(shí)例正視圖圖6A是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例立體圖一。
圖6B是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例立體圖二。
具體實(shí)施方式如圖2A、圖2B所示，利用機(jī)械調(diào)試裝置將圓柱型光學(xué)部件26調(diào)試完成后，在光學(xué)部件26外圍涂覆一圈雙固化(紫外固化/熱固化)粘結(jié)劑281，然后將旋轉(zhuǎn)管22套置在光學(xué)部件26上，此時(shí)粘結(jié)劑未固化，因此旋轉(zhuǎn)管22可以光學(xué)部件26為支撐軸自由旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)管22讓其側(cè)平面220大致朝向?qū)⒎胖弥螇K24的方向，并在其側(cè)平面220上涂上一層雙固化粘結(jié)劑282。將支撐塊24底部涂覆一層雙固化粘結(jié)劑283，貼近旋轉(zhuǎn)管22放置在基片20上。沿方向1推動(dòng)支撐塊24，使其側(cè)平面240抵觸旋轉(zhuǎn)管22側(cè)平面220，繼續(xù)施加一定的力，便可使旋轉(zhuǎn)管22自適應(yīng)的朝向2旋轉(zhuǎn)，使得其側(cè)平面220與支撐塊24側(cè)平面240緊密吻合。在推動(dòng)支撐塊24過程中，應(yīng)保持支撐塊24底面始終與基片20上表面貼緊。
如圖3所示，當(dāng)支撐塊24側(cè)平面240與旋轉(zhuǎn)管22側(cè)平面220緊貼在一起，支撐塊24底面和基片20上表面亦緊貼在一起時(shí)，用紫外光源固化各粘結(jié)面上雙固化粘結(jié)劑281、282、283，從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)部件26在基片20上的固持、定位。
圖4A、4B、4C是本實(shí)用新型裝置中支撐塊幾個(gè)實(shí)施例的正視圖。再參考圖2B所示的正視圖為長(zhǎng)方形的支撐塊24，可得出幾個(gè)實(shí)施例的支撐塊其共同特征是用于與旋轉(zhuǎn)管側(cè)平面貼合的側(cè)平面240與底面的夾角α在45°～90°范圍內(nèi)。其目的是允許光學(xué)部件在豎直面上自由擺動(dòng)、平移，確保光學(xué)部件在自由空間的自由度。
圖5A、5B是本實(shí)用新型裝置中旋轉(zhuǎn)管部分實(shí)施例的正視圖。本實(shí)用新型裝置中的旋轉(zhuǎn)管并不一定為完整的套管狀，其外圍可以是方形或其他形狀，如圖5A所示，或者為其中的一部分，如圖5B所示。其共同特征是有一個(gè)弧面，用于與圓柱型光學(xué)部件緊密配合，有一個(gè)平面，用于與支撐塊的側(cè)平面緊密配合。
圖6A和圖6B是本實(shí)用新型裝置在自由空間1×4通道CWDM模塊中應(yīng)用的立體圖。公共端光纖準(zhǔn)直器111調(diào)節(jié)完成后，在其玻璃管外壁上涂覆一圈粘結(jié)劑，然后將旋轉(zhuǎn)管151套置光纖準(zhǔn)直器111上，再在旋轉(zhuǎn)管151側(cè)平面涂覆一層粘結(jié)劑，推動(dòng)支撐塊161使其側(cè)平面與旋轉(zhuǎn)管151的側(cè)平面與緊密粘貼，同時(shí)支撐塊底面亦涂覆一層粘結(jié)劑，并與基片140亦緊密粘貼。在基片140中部，預(yù)先粘結(jié)好濾波片墊片141，然后依次將濾波片121、122、123、124的某一側(cè)邊粘貼在濾波片墊片141上，使得公共端光纖準(zhǔn)直器111輸出的信號(hào)光依次在各個(gè)濾波片上發(fā)生反射。最后依照上述公共端光纖準(zhǔn)直器111的固持方法，把各輸出通道的光纖準(zhǔn)直器固持在基片140上，實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用的功能。
權(quán)利要求1.一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，其特征在于包括一用以容置圓柱型光學(xué)部件的旋轉(zhuǎn)管，該旋轉(zhuǎn)管側(cè)壁切磨成一個(gè)平面；一側(cè)壁切磨為一平面的支撐塊，支撐塊側(cè)平面與旋轉(zhuǎn)管側(cè)平面緊密配合，支撐塊底面為平面，且與基片平面緊密配合；一可通過旋轉(zhuǎn)管、支撐塊將一個(gè)以上的光學(xué)部件的相對(duì)位置進(jìn)行固定的平行平板狀基片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)管、支撐塊和基片均采用玻璃材料或其他低熱膨脹率材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)管的內(nèi)徑與圓柱型光學(xué)部件的外徑間隙為0.02～0.05mm，旋轉(zhuǎn)管可以以圓柱型光學(xué)部件為支撐軸自由旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)管設(shè)有一個(gè)與圓柱型光學(xué)部件緊密配合的弧面，一個(gè)與支撐塊側(cè)平面緊密配合側(cè)平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)管外圍可以是方形或其他形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，其特征在于支撐塊可以是長(zhǎng)方體狀、正方體狀或其他形狀，其一面?zhèn)绕矫媾c其底面成45°～90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)管與支撐塊之間是通過旋轉(zhuǎn)管的側(cè)平面和支撐塊的側(cè)平面進(jìn)行面接觸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自由空間圓柱型光學(xué)部件的固持裝置，包括一旋轉(zhuǎn)管，用以容置圓柱型光學(xué)部件，該旋轉(zhuǎn)管側(cè)壁切磨成一個(gè)平面；一支撐塊，側(cè)壁切磨為一平面，支撐塊側(cè)平面與旋轉(zhuǎn)管側(cè)平面緊密配合，一平行平板狀基片，該平行平板狀基片可通過旋轉(zhuǎn)管、支撐塊將一個(gè)以上的光學(xué)部件的相對(duì)位置進(jìn)行固定；支撐塊的底面為平面，且與基片平面緊密配合。本實(shí)用新型對(duì)固持裝置各個(gè)元件的加工精度要求不高，卻足于確保光學(xué)部件在自由空間的自由度、精密定位及良好的溫度性。
文檔編號(hào)C09J5/00GK2857043SQ20052014022
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者李偉中, 蔡宏銘, 趙武麗 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司