一种用于光学产品的无源耦合装置的制作方法

本发明涉及光纤耦合，特别是涉及一种用于光学产品的无源耦合装置。

背景技术：

1、在光通信行业中，光引擎是指电芯片和硅光芯片集成并连接有光纤，构成了完整的信号转换组件。在制备阶段需要将光学产品(例如：硅光芯片)与光纤进行耦合，以实现光信号的传输和接收目的。

2、现有光纤耦合设备如授权公告号为cn214540149u、授权公告日为2021.10.29的中国实用新型专利公开了一种基于碟形封装的激光器自动耦合系统，具体包括工控机，以及与工控机连接的光纤定位机构、侧视视觉系统、正视视觉系统、自动耦合机构，自动耦合机构上设有用于支撑固定基于碟形封装的激光器的支撑板，侧视视觉系统位于基于碟形封装的激光器的光纤入口一侧，正视视觉系统位于基于碟形封装的激光器的上方，光纤定位机构用于夹持光纤并带动光纤移动，自动耦合机构用于在光纤定位后带动基于碟形封装的激光器进行方向位置调整，调整激光器与光纤的最佳耦合位置。

3、现有激光器自动耦合系统仅适用于光纤与基于碟形封装的激光器进行耦合。但是，对于光学产品需要压贴盖板的耦合情况，无法保证对盖板进行取料、移动并准确地贴合于光学产品的耦合位置，难以实现光纤与光学产品之间的高精度无源耦合目的。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：对于光学产品需要压贴盖板的耦合情况，无法保证对盖板进行取料、移动并准确地贴合于光学产品的耦合位置，难以实现光纤与光学产品之间的高精度无源耦合目的。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于光学产品的无源耦合装置的技术方案：

3、用于光学产品的无源耦合装置包括主基座，以及设置于所述主基座上的定位台、盖板上料机构、光纤上料机构和光学相机组件；所述主基座具有两两相交的x向、y向和z向，所述盖板上料机构和所述光纤上料机构沿x向相对布置在所述定位台的两侧；

4、所述盖板上料机构包括第一微调滑台、第一x向平移结构和盖板吸取结构，所述第一微调滑台、所述第一x向平移结构连接于所述主基座和所述盖板吸取结构之间；

5、所述盖板吸取结构包括固定块、活动块和吸头，所述固定块安装于所述第一微调滑台或所述第一x向平移结构上，所述活动块与所述固定块可浮动连接且位于所述固定块的下侧，所述吸头与所述活动块固定连接，所述吸头的内部开设有用于吸附盖板的负压气道；

6、所述光纤上料机构包括第二微调滑台、第二x向平移结构和光纤夹具结构，所述第二微调滑台、所述第二x向平移结构连接于所述主基座和所述光纤夹具结构之间；

7、所述定位台上设置有产品定位槽，所述光学相机组件间隔布置在所述定位台的外侧，且所述光学相机组件与所述产品定位槽相对布置，用于拍摄光纤耦合和盖板贴合的位置。

8、进一步的，所述固定块与所述活动块之间设置有浮动间隙，所述固定块的下部开设有凹槽，所述凹槽的长度方向沿x向延伸布置，所述活动块的上部设置有凸出部，所述凹槽和所述凸出部垂直于x向的截面轮廓均为圆弧形，所述凸出部与所述凹槽绕x轴相对转动配合。

9、进一步的，所述吸头包括固定相连的水平段和竖直段，所述水平段沿x向延伸并与所述活动块固定连接，所述竖直段布置在所述水平段远离所述活动块的端部，所述竖直段的端部开设有盖板卡口，所述盖板卡口与所述负压气道相连通。

10、进一步的，所述主基座位于所述定位台沿x向的一侧还设置有x向粗调结构，所述第一微调滑台连接在所述x向粗调结构与所述第一x向平移结构之间，所述盖板吸取结构安装于所述第一x向平移结构的运动端。

11、进一步的，所述x向粗调结构包括底板、滑板和x向粗调螺杆，所述底板固定连接于所述主基座上，所述滑板沿x向移动安装于所述底板上，所述x向粗调螺杆设置在所述底板上，且所述滑板上还设有用于与所述x向粗调螺杆顶压配合的凸起部。

12、进一步的，所述第一x向平移结构的运动端还安装有支架，所述支架间隔布置在所述盖板吸取结构的上侧，所述支架远离所述第一x向平移结构的端部安装有uv灯，且所述uv灯朝向于所述吸头布置。

13、进一步的，所述第二x向平移结构设置在所述主基座位于所述定位台沿x向的另一侧，所述第二微调滑台连接在所述第二x向平移结构的运动端，所述光纤上料机构安装于所述第二微调滑台上。

14、进一步的，所述光纤夹具结构包括安装板、第一夹台和第二夹台，所述第一夹台和所述第二夹台分别沿y向可调节安装于所述安装板上；

15、所述第一夹台上开设有第一压槽，所述第一夹台靠近所述定位台的一侧铰接安装有第一压板，所述第一压板用于与第一压槽中的光纤压紧配合；

16、所述第二夹台上开设有第二压槽，所述第二夹台靠近所述定位台的一侧铰接安装有第二压板，所述第二压板用于与所述第二压槽中的光纤压紧配合。

17、进一步的，所述第一微调滑台、所述第二微调滑台分别为六轴微调滑台，其具有沿x向移动的移动自由度、沿y向移动的移动自由度、沿z向移动的移动自由度、绕x轴旋转的旋转自由度、绕y轴旋转的旋转自由度、绕z轴旋转的旋转自由度；

18、所述六轴微调滑台上安装有移动调节旋钮和旋转调节旋钮，所述移动调节旋钮的精度范围为1μm/圈～5μm/圈，所述旋转调节旋钮的精度范围为0.1°/圈～5°/圈。

19、进一步的，所述第一x向平移结构为第一x向往复结构，其包括第一x向导轨、第一x向滑块和第一x向驱动器，所述第一x向滑块导向安装于所述第一x向导轨上，所述第一x向驱动器传动连接于所述第一x向导轨和所述第一x向滑块之间，所述固定块连接于所述第一x向滑块上；

20、所述第二x向平移结构为第二x向往复结构，其包括第二x向导轨、第二x向滑块和第二x向驱动器，所述第二x向滑块导向安装于所述第二x向导轨上，所述第二x向驱动器传动连接于所述主基座和所述第二x向滑块之间，所述第二微调滑台连接于所述第二x向滑块上。

21、本发明的一种用于光学产品的无源耦合装置与现有技术相比，其有益效果在于：该用于光学产品的无源耦合装置采用了主基座、定位台、盖板上料机构、光纤上料机构和光学相机组件的设计形式，主基座具有两两相交的x向、y向和z向，定位台设置于主基座上，盖板上料机构和光纤上料机构沿x向相对布置在定位台的两侧。定位台上设有产品定位槽，可将光学产品准确地放置在产品定位槽中，通过光纤上料机构进行夹取光纤并沿x向移动上料至定位台处，使光纤的纤芯耦合于光学产品的v型槽区域；通过盖板上料机构进行吸取盖板并沿x向移动上料至定位台处，从而将盖板准确地压贴在光纤耦合位置，确保能够对光纤起到压紧限位的作用。

22、其中，盖板上料机构包括第一微调滑台、第一x向平移结构和盖板吸取结构，第一x向平移结构主要带动盖板吸取结构沿x向靠近或远离定位台，第一微调滑台可对盖板吸取结构进行精确地微调操作，以确保盖板平稳准确地压贴在光纤耦合位置。而且，盖板吸取结构包括固定块、活动块和吸头，活动块与固定块可浮动连接且位于固定块的下侧，吸头与活动块固定连接，利用吸头的负压气道可吸取盖板上料。在压贴过程中活动块能够相对于固定块发生浮动位移，保证了压贴操作的自适应能力和容错性，避免压贴时盖板与光学产品之间形成过大挤压力，从而对光学产品和光纤起到有效的保护作用。

23、另外，光纤上料机构包括第二微调滑台、第二x向平移结构和光纤夹具结构，第二微调滑台、第二x向平移结构连接于主基座和光纤夹具结构之间，第二x向平移结构主要带动光纤夹具结构沿x向靠近或远离定位台，第二微调滑台可对光纤夹具结构进行精确地微调操作，以确保光纤准确地耦合在v型槽区域。光学相机组件间隔布置在定位台的外侧，且光学相机组件与产品定位槽相对布置，通过光学相机组件可拍摄光纤耦合和盖板贴合的位置，能够对光纤耦合和盖板贴合进行放大观察，以实现光纤与光学产品之间的高精度无源耦合目的。