專利名稱：一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦 合的方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，生產(chǎn)光收發(fā)器件的方法是用特制的裝置將具有導(dǎo)向激光功能的圓柱 形金屬件的中軸與帶激光發(fā)射元件的方形金屬件的中軸對中，對中要求同軸度
0.9微米。
特制的裝置的上端設(shè)置有可上下垂直移動的滑動機構(gòu)，滑動機構(gòu)上設(shè)置有 固定裝置，將具有導(dǎo)向激光功能的圓柱形金屬件固定于滑動機構(gòu)上，并將光接 收插頭插入圓柱形金屬件的一端。裝置的下端設(shè)置有能水平二維移動的平臺， 旋動調(diào)節(jié)螺釘可移動平臺，在平臺的上方超出整個光收發(fā)器件長度的位置處設(shè) 置有定位機構(gòu)，將帶激光發(fā)射元件的方形金屬件放入定位機構(gòu)中固定，給激光 發(fā)射元件輸入電流。向下移動滑動機構(gòu)使圓柱形金屬件另一端面貼緊方形金屬 件的上表面，固定滑動機構(gòu)不動，旋動調(diào)節(jié)螺釘移動平臺，査看光接收插頭端 輸出的光功率，當(dāng)光功率達到預(yù)定值時，停止調(diào)節(jié)螺釘，用激光焊機點焊方形 金屬件與圓柱形金屬件緊貼面的圓形邊沿，完成焊接固定方形金屬件與圓柱形 金屬件。
由于在局部加熱再冷卻焊接方形金屬件與圓柱形金屬件過程中產(chǎn)生不平 衡的熱應(yīng)力，特別是焊接點距離平臺水平調(diào)節(jié)點整個光收發(fā)器件長度，導(dǎo)致產(chǎn) 生轉(zhuǎn)動力矩，使帶激光發(fā)射元件的方形金屬件的中軸相對于圓柱形金屬件的中 軸產(chǎn)生角位移。從特制的裝置中取出光收發(fā)器件重新測試輸出的光功率， 一般低于預(yù)定 值，當(dāng)實測光功率輸出值低于預(yù)定值的下限時判定為不合格品，需要將不合格 品進行返修直到滿足光功率輸出預(yù)定值范圍。采用這種耦合方法和裝置一次合
格率僅30%，多數(shù)不良品必須返修后才能合格，生產(chǎn)效率低，廢品率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的方法和裝 置，能夠消除由于焊接熱應(yīng)力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩導(dǎo)致的角位移，使得焊接組裝前 后光收發(fā)器件的光功率輸出十分穩(wěn)定，極大提高成品合格率。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的方法，包括以下步驟
A、 制備一個帶激光發(fā)射元件的方形金屬件，方形金屬件上與激光發(fā)射元 件正對面設(shè)置有可通光的圓形通孔；
B、 制備一個設(shè)置有圓形通孔的具有導(dǎo)向激光功能的圓柱形金屬件，圓柱 形金屬件外圈設(shè)置有圓錐形面；
C、 將方形金屬件固定于耦合定位裝置中，并使可通光的圓形通孔朝上， 給激光發(fā)射元件輸入電流；
D、 將圓柱形金屬件置于方形金屬件上，使圓柱形金屬件的一端緊貼方形 金屬件的圓形通孔表面，并將光接收插頭插入圓柱形金屬件的另一端；
E、 旋擰耦合定位裝置上的調(diào)節(jié)螺釘頂壓圓柱形金屬件外圈上的圓錐形面， 并查看光接收插頭輸出的光功率，當(dāng)光功率達到預(yù)定值時，停止旋擰調(diào)節(jié)螺釘;
F、 用激光焊機點焊方形金屬件與圓柱形金屬件緊貼面的圓形邊沿，完成 焊接固定方形金屬件與圓柱形金屬件。
步驟C還包括以下步驟
在耦合定位裝置的基座一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向槽；制備一個設(shè)置有圓孔的拖板；
將方形金屬件下部的激光發(fā)射元件放置在拖板的圓孔中； 將拖板沿著導(dǎo)向槽插入耦合定位裝置；
耦合定位裝置的基座中部側(cè)面的緊定螺釘和墊塊固定方形金屬件。 圓柱形金屬件外圈上的圓錐形面上部直徑小于下部直徑，耦合定位裝置上 的調(diào)節(jié)螺釘?shù)闹休S線與圓柱形金屬件外圈上的圓錐形面的側(cè)切面正交垂直。
一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的裝置，包括方形金屬件、圓柱形金 屬件和耦合定位裝置，方形金屬件包括激光發(fā)射元件，并在激光發(fā)射元件正對 面設(shè)置有可通光的圓形通孔；圓柱形金屬件設(shè)置有圓形通孔，具有導(dǎo)向激光功 能，圓柱形金屬件外圈還設(shè)置有圓錐形面；耦合定位裝置進一步包括基座和拖 板，基座的上端設(shè)置有圍繞基座中心均勻分布的頂針和調(diào)節(jié)螺釘，基座中部側(cè) 面設(shè)置有緊定螺釘和墊塊，基座的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向槽，拖板上設(shè)置有圓孔，方 形金屬件下部的激光發(fā)射元件放置在拖板的圓孔中，拖板可以在導(dǎo)向槽中滑 動，緊定螺釘和墊塊用于固定方形金屬件，圓柱形金屬件放置在方形金屬件上， 圓柱形金屬件的一端與方形金屬件的圓形通孔連接，頂針和調(diào)節(jié)螺釘?shù)捻敹伺c 圓柱形金屬件外圈的圓錐形面接觸，用于固定圓柱形金屬件和方形金屬件之間 的位置。
基座下端為圓柱形，可以插入激光焊機的固定座中。
采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，由于利用圓柱形金屬件上的圓錐形面調(diào)節(jié)點緊 靠焊接點，特別是通過耦合定位裝置的設(shè)計，使頂針和調(diào)節(jié)螺釘圍繞基座中心 均勻分布，并且全部頂針和調(diào)節(jié)螺釘?shù)闹休S線交匯于一點，這樣就消除了由于 焊接熱應(yīng)力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩導(dǎo)致的角位移，使得焊接組裝前、后光收發(fā)器件的 光功率輸出十分穩(wěn)定，使得成品合格率達到90%以上；而且操作簡便，生產(chǎn)適 應(yīng)力強，由于采用拖板結(jié)構(gòu)設(shè)計，取消了固定圓柱形金屬件滑動機構(gòu)設(shè)計，簡便了操作，降低工人的勞動強度，更加適于批量規(guī)模生產(chǎn)；同時快捷高效，節(jié) 約生產(chǎn)時間，生產(chǎn)效率大幅度提高；另外耦合定位裝置設(shè)計合理，取消復(fù)雜的 運動機構(gòu)，維護方便，制作成本低。


圖l是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置在分解狀態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置在組合狀態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置與光收發(fā)器件在分解狀態(tài)下結(jié) 構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置與光收發(fā)器件在組合狀態(tài)下結(jié) 構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置與光收發(fā)器件在組合狀態(tài)下剖 面示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。 圖1是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置在分解狀態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置在組合狀態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2 所示，耦合定位裝置包括基座11和拖板121。基座下端成圓柱形可插入激光焊 機的固定座中。
基座11的主體為方形結(jié)構(gòu)，基座上端12上設(shè)置有兩個頂針凸臺13和兩 個調(diào)節(jié)螺釘凸臺16,頂針凸臺13正中設(shè)置有頂針通孔14，調(diào)節(jié)螺釘凸臺16 正中設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘通孔17，頂針通孔中軸線15和調(diào)節(jié)螺釘通孔中軸線18 與基座上端面12成相同夾角，并且相交于交匯點91，頂針通孔中軸線15和 調(diào)節(jié)螺釘通孔中軸線18以交匯點91為中心圓周均勻分布。
7組裝時，將頂針21的一端球形頂頭22朝向交匯點91插入頂針通孔14， 再裝入圓柱形橡膠墊31到頂針通孔14中與頂針21的另一端緊貼，再裝入圓 片41與圓柱形橡膠墊31緊貼，然后通過固緊螺釘81將擋件51固定在基座 11上，擋件51上的螺紋孔52正對頂針通孔14，再將配有緊定螺母61的預(yù)緊 螺釘71通過螺紋孔52旋入擋件51并且端面緊頂圓片41，使用小型耦合定位 裝置前旋緊預(yù)緊螺釘71，用扭力計檢測預(yù)緊螺釘71的預(yù)緊力到0. 04牛頓.米， 但可以不限于是0. 04牛頓.米，再將緊定螺母61旋緊緊貼擋件51表面，防止 預(yù)緊螺釘71松動。
組裝調(diào)節(jié)螺釘101，先將彈簧111套入調(diào)節(jié)螺釘101中，再通過螺紋102 將調(diào)節(jié)螺釘101旋入調(diào)節(jié)螺釘通孔17，球形頂頭103朝向交匯點91。
組裝緊定螺釘141和墊塊131，從基座11側(cè)面旋入緊定螺釘141，再將墊 塊131插入緊定螺釘141端頭的頸項槽142中，旋擰緊定螺釘141可推動墊塊 131平移。
拖板121上設(shè)置圓孔122，將拖板121通過導(dǎo)向槽19插入基座11。 圖3是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置與光收發(fā)器件在分解狀態(tài)下結(jié) 構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置與光收發(fā)器件在組合狀 態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3和圖4所示，方形金屬件151的下端設(shè)置有圓柱形的激 光發(fā)射元件152，方形金屬件151的上端設(shè)置有圓形通孔153，從激光發(fā)射元件 152中引出激光發(fā)射元件引腳154。
組裝時，從基座11中取出拖板121，將激光發(fā)射元件引腳154及激光發(fā)射元 件152穿過圓孔122使方形金屬件151平放在拖板121上，沿導(dǎo)向槽19推入拖板 121到基座11中，再旋擰緊定螺釘141推動墊塊131平移壓緊固定方形金屬件 151。
帶通孔的圓柱形金屬件161中部設(shè)置有圓錐形面163，組裝圓柱形金屬件 161時，將一頭插入方形金屬件151的圓形通孔153內(nèi)，端面緊貼圓形通孔153的端面，旋擰調(diào)節(jié)螺釘101，可使球形頂頭103和球形頂頭22正交垂直頂壓在圓 錐形面163上，沿激光導(dǎo)向通孔162插入光接收插頭171。
圖5是本發(fā)明具體實施方式
中耦合定位裝置與光收發(fā)器件在組合狀態(tài)下剖 面示意圖。如圖5所示，圓柱形金屬件外圈上的圓錐形面上部直徑小于下部直 徑，球形頂頭103和球形頂頭22的中軸線正交垂直頂壓在圓錐形面163的側(cè)切面 上，產(chǎn)生向下的壓力，使得圓柱形金屬件161的下端和方形金屬件151的上端緊
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當(dāng)給激光發(fā)射元件引腳154輸入直流電流，激光發(fā)射元件152發(fā)出激光信 號，旋擰調(diào)節(jié)螺釘101調(diào)節(jié)圓柱形金屬件161位置，査看光接收插頭171端輸 出的光功率，當(dāng)光功率達到預(yù)定值時，停止旋擰調(diào)節(jié)螺釘IOI，用激光焊機點 焊方形金屬件151與圓柱形金屬件161緊貼面的圓形邊沿，完成焊接固定方形 金屬件151與圓柱形金屬件161。
在上面的描述中，為了解釋的目的，陳述了許多特定細節(jié)以便能透徹理解 本發(fā)明的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，可以對在此公開的實施例進行修 改，例如對實施例的部件尺寸、結(jié)構(gòu)、材料以及操作方式。因此，顯而易見的 是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以在沒有這些特定細節(jié)中的一些情況下實行 一個或多個其他實施例。需要強調(diào)的是，與在附圖中所說明并在說明書中所描 述的那些等同的所有關(guān)系都被包含在本發(fā)明的實施例中，并不是將提供所述的 特定實施例來限制本發(fā)明，而是說明它，因而應(yīng)將本描述看作是說明性的而非 限制性的。
權(quán)利要求
1、一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的方法，其特征在于，包括以下步驟A、制備一個帶激光發(fā)射元件的方形金屬件，方形金屬件上與激光發(fā)射元件正對面設(shè)置有可通光的圓形通孔；B、制備一個設(shè)置有圓形通孔的具有導(dǎo)向激光功能的圓柱形金屬件，圓柱形金屬件外圈設(shè)置有圓錐形面；C、將方形金屬件固定于耦合定位裝置中，并使可通光的圓形通孔朝上，給激光發(fā)射元件輸入電流；D、將圓柱形金屬件置于方形金屬件上，使圓柱形金屬件的一端緊貼方形金屬件的圓形通孔表面，并將光接收插頭插入圓柱形金屬件的另一端；E、旋擰耦合定位裝置上的調(diào)節(jié)螺釘頂壓圓柱形金屬件外圈上的圓錐形面，并查看光接收插頭輸出的光功率，當(dāng)光功率達到預(yù)定值時，停止旋擰調(diào)節(jié)螺釘；F、用激光焊機點焊方形金屬件與圓柱形金屬件緊貼面的圓形邊沿，完成焊接固定方形金屬件與圓柱形金屬件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的方法， 其特征在于，步驟C還包括以下步驟在耦合定位裝置的基座一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向槽； 制備一個設(shè)置有圓孔的拖板；將方形金屬件下部的激光發(fā)射元件放置在拖板的圓孔中； 將拖板沿著導(dǎo)向槽插入耦合定位裝置；耦合定位裝置的基座中部側(cè)面的緊定螺釘和墊塊固定方形金屬件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的方法， 其特征在于，圓柱形金屬件外圈上的圓錐形面上部直徑小于下部直徑，耦合定位裝置上的調(diào)節(jié)螺釘?shù)闹休S線與圓柱形金屬件外圈上的圓錐形面的側(cè)切面正 交垂直。
4、 一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的裝置，其特征在于，包括方形 金屬件、圓柱形金屬件和耦合定位裝置，方形金屬件包括激光發(fā)射元件，并在 激光發(fā)射元件正對面設(shè)置有可通光的圓形通孔；圓柱形金屬件設(shè)置有圓形通 孔，具有導(dǎo)向激光功能，圓柱形金屬件外圈還設(shè)置有圓錐形面；耦合定位裝置 進一步包括基座和拖板，基座的上端設(shè)置有圍繞基座中心均勻分布的頂針和調(diào) 節(jié)螺釘，基座中部側(cè)面設(shè)置有緊定螺釘和墊塊，基座的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向槽，拖 板上設(shè)置有圓？L，方形金屬件下部的激光發(fā)射元件放置在拖板的圓孔中，拖板 可以在導(dǎo)向槽中滑動，緊定螺釘和墊塊用于固定方形金屬件，圓柱形金屬件放 置在方形金屬件上，圓柱形金屬件的一端與方形金屬件的圓形通孔連接，頂針 和調(diào)節(jié)螺釘?shù)捻敹伺c圓柱形金屬件外圈的圓錐形面接觸，用于固定圓柱形金屬 件和方形金屬件之間的位置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的裝置， 其特征在于，基座下端為圓柱形，可以插入激光焊機的固定座中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光收發(fā)器件中光發(fā)射端二維耦合的方法和裝置，將方形金屬件固定于耦合定位裝置中，并使可通光的圓形通孔朝上，給激光發(fā)射元件輸入電流；將圓柱形金屬件置于方形金屬件上，使圓柱形金屬件的一端緊貼方形金屬件的圓形通孔表面，并將光接收插頭插入另一端；旋擰耦合定位裝置上的調(diào)節(jié)螺釘頂壓圓柱形金屬件外圈上的圓錐形面，并查看光接收插頭輸出的光功率，當(dāng)光功率達到預(yù)定值時，停止旋擰調(diào)節(jié)螺釘；用激光焊機點焊兩者緊貼面的圓形邊沿，完成焊接。采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠保證焊接組裝前后光收發(fā)器件的光功率輸出十分穩(wěn)定，極大提高成品合格率。
文檔編號G02B6/42GK101630046SQ200910164209
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者張銀寶, 忠 楊, 磊 熊 申請人:成都優(yōu)博創(chuàng)技術(shù)有限公司