光收发模块光学器件耦合治具

摘要

本发明公开一种光收发模块光学器件耦合治具，包括底板、第一CCD成像系统、第二CCD成像系统、载物台、显微镜、升降驱动机构和紫外灯筒；升降驱动机构包括千分头、竖直放置的升降板和固定板，一水平板固定于所述升降板的上端面上；水平板位于升降板两侧的区域均具有镂空区，一翻板安装于所述水平板上，此翻板的表面安装有用于放置光学器件的上吸盘，至少一个紫外灯筒安装于上吸盘两侧；第一CCD成像系统、第二CCD成像系统呈90°设置排列，所述下吸盘靠第一CCD成像系统的一端安装有一分光镜。本发明实现了高效精确地将光学器件贴在PCB印制电路板上面，准确地将光器件发射出来的光，高耦合效率传送到光纤中，同时也保证了将光纤中的光能够高效率的传送到接收芯片上面，提高了效率和产品精度。

权利要求

1.一种光收发模块光学器件耦合治具，其特征在于：包括底板（1）、第一CCD成像系统（2）、第二CCD成像系统（16）、载物台（3）、显微镜（4）、升降驱动机构（5）和至少一个紫外灯筒（6），所述第一CCD成像系统（2）、载物台（3）、升降驱动机构（5）均安装于底板（1）上，所述载物台（3）上表面设置有用于放置PCB电路板的下吸盘（7）；

所述升降驱动机构（5）包括千分头（51）、竖直放置的升降板（52）和固定板（53），所述升降板（52）的侧面和固定板（53）的侧面之间通过滑块和导轨滑动连接，一水平板（8）固定于所述升降板（52）的上端面上，所述千分头（51）安装于固定板（53）与升降板（52）相背的侧面上，所述千分头（51）的顶杆（511）位于升降板下方，所述水平板（8）在千分头（51）驱动下沿竖直方向移动；

所述水平板（8）位于升降板（52）两侧的区域均具有镂空区（81），一翻板（9）安装于所述水平板（8）上，此翻板（9）的表面安装有用于放置光学器件的上吸盘（10），所述至少一个紫外灯筒（6）安装于上吸盘（10）两侧，所述翻板（9）可绕水平板（8）中部旋转，当处于放置光学器件于上吸盘（10）时，此翻板（9）位于水平板（8）的外端，使得上吸盘（10）位于显微镜（4）的正下方，当处于粘和状态时，此翻板（9）位于水平板（8）的内端，使得下吸盘（7）和上吸盘（10）相向设置；

所述载物台（3）包括叠放设置的x方向直线滑台（31）、y方向直线滑台（32）和旋转滑台，所述下吸盘（7）安装于旋转滑台表面，所述显微镜（4）位于水平板（8）上方，所述第一CCD成像系统（2）、第二CCD成像系统（16）呈90°设置排列，所述下吸盘（7）靠第一CCD成像系统（2）的一端安装有一分光镜（17）。

2.根据权利要求1所述的光收发模块光学器件耦合治具，其特征在于：一气缸（11）安装于所述底板（1）上，此气缸（11）的顶杆（111）位于固定于升降板（52）的凸块（12）正下方，在气缸（11）的顶杆（111）移动下驱动升降板（52）竖直移动。

3.根据权利要求1或2所述的光收发模块光学器件耦合治具，其特征在于：所述第一CCD成像系统（2）包括第一CCD成像组件（13）和第一成像安装座（14），此第一成像安装座（14）包括叠放设置的第一x方向成像直线滑台（141）、第一y方向成像直线滑台（142）。

4.根据权利要求1或2所述的光收发模块光学器件耦合治具，其特征在于：所述第二CCD成像系统（16）包括第二CCD成像组件（18）和第二成像安装座（19），此第二成像安装座（19）包括叠放设置的第二x方向成像直线滑台（191）、第二y方向成像直线滑台（192）。

5.根据权利要求1或2所述的光收发模块光学器件耦合治具，其特征在于：所述载物台（3）中还包括x方向微调直线滑台（34）、y方向微调直线滑台（35）。

6.根据权利要求1或2所述的光收发模块光学器件耦合治具，其特征在于：所述下吸盘（7）的中央区具有凹陷处（71），一气孔（72）位于凹陷处（71）的中心。

7.根据权利要求1或2所述的光收发模块光学器件耦合治具，其特征在于：所述显微镜（4）通过一支撑杆（15）固定于所述底板（1）上。

说明书

光收发模块光学器件耦合治具

技术领域

[0001] 本发明涉及光纤收发器技术领域，具体涉及一种光收发模块光学器件耦合治具。

背景技术

[0002] 目前在通讯领域中，由于光纤通讯具有频带极宽、信号衰减小、受环境影响小、材料来源丰富、扩展性好等诸多优点，而被广泛应用。光纤收发器作为一种电信号与尤信号进行互换的转换单元是实现光纤通讯的重要手段，目前已成为光纤通讯领域中的主打产品，市场前景广阔。

[0003] 为解决高密度，高速率的带宽传送需求，单通道或者多通道小型可插拔光学模块具有N个独立的全双工收发通道。每个通道传送一定速率，该模块具有传输率高，体积小的特点。特别是其具有插拔式结构，给使用者带来方便，在光通信向高速度的发展过程中，系统的传输率和设备的外部接口密度出现不断增长，光收发一体模块，具有向小型化和高速度发展的必要。

[0004] 在光纤收发器结构中有光发射组件和光接收组件这两个重要组成元件。光发射组件是一种将电信号转换为光信号的转换器，而光接收组件是一种将光信号转换为电信号的转换器。这两个转换器均为光纤收发器的核心部件，其中，光发射组件一般具有四个或三个引脚，光接收组件一般具有五个或四个引脚。而这些引脚都要焊接在一块PCB印刷电路板上来实现其功能。现有技术中光纤收发器中的光学器件需要精确粘接到PCB电路板，如果高校、精确粘接，成为本领域技术人员努力的方向。

发明内容

[0005] 本发明目的是提供一种光收发模块光学器件耦合治具，此光收发模块光学器件耦合治具实现了高效精确地将光学器件贴在PCB印制电路板上面，准确地将光器件发射出来的光，高耦合效率传送到光纤中，同时也保证了将光纤中的光能够高效率的传送到接收芯片上面，解决90度的光纤与光发送，接收转角。

[0006] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光收发模块光学器件耦合治具，包括底板、第一CCD成像系统、第二CCD成像系统、载物台、显微镜、升降驱动机构和至少一个紫外灯筒，所述第一CCD成像系统、载物台、升降驱动机构均安装于底板上，所述载物台上表面设置有用于放置PCB电路板的下吸盘；

[0007] 所述升降驱动机构包括千分头、竖直放置的升降板和固定板，所述升降板的侧面和固定板的侧面之间通过滑块和导轨滑动连接，一水平板固定于所述升降板的上端面上，所述千分头安装于固定板与升降板相背的侧面上，所述千分头的顶杆位于升降板下方，所述水平板在千分头驱动下沿竖直方向移动；

[0008] 所述水平板位于升降板两侧的区域均具有镂空区，一翻板安装于所述水平板上，此翻板的表面安装有用于放置光学器件的上吸盘，所述至少一个紫外灯筒安装于上吸盘两侧，所述翻板可绕水平板中部旋转，当处于放置光学器件于上吸盘时，此翻板位于水平板的外端，使得上吸盘位于显微镜的正下方，当处于粘和状态时，此翻板位于水平板的内端，使得下吸盘和上吸盘相向设置；

[0009] 所述载物台包括叠放设置的x方向直线滑台、y方向直线滑台和旋转滑台，所述下吸盘安装于旋转滑台表面，所述显微镜位于水平板上方，所述第一CCD成像系统、第二CCD成像系统呈90°设置排列，所述下吸盘靠第一CCD成像系统的一端安装有一分光镜。

[0010] 上述技术方案中进一步改进方案如下：

[0011] 1. 上述方案中，一气缸安装于所述底板上，此气缸的顶杆位于固定于升降板的凸块正下方，在气缸的顶杆移动下驱动升降板竖直移动。

[0012] 2. 上述方案中，所述第一CCD成像系统包括第一CCD成像系统和第一成像安装座，此第一成像安装座包括叠放设置的第一x方向成像直线滑台、第一y方向成像直线滑台。

[0013] 3. 上述方案中，所述所述第二CCD成像系统包括第二CCD成像组件和第二成像安装座，此第二成像安装座包括叠放设置的第二x方向成像直线滑台、第二y方向成像直线滑台。

[0014] 4. 上述方案中，所述载物台中还包括x方向微调直线滑台、y方向微调直线滑台。

[0015] 5. 上述方案中，所述下吸盘的中央区具有凹陷处，一气孔位于凹陷处的中心。

[0016] 6. 上述方案中，所述显微镜通过一支撑杆固定于所述底板上。

[0017] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

[0018] 1. 本发明光收发模块光学器件耦合治具，其采用发射光器件的圆心与光学透镜的圆心进行重合，找中心办法，选择最佳点耦合，此方法采用图像对比，速度比采用印制电路板接上电源，让光收发模块发光，接上光功率计，调整光学透镜与印制板距离，角度，测量光功率达到最大数值，速度快、更省设备，采用OCR光学找圆心找出光学透镜与光器件圆心，方便操作；其次，其升降驱动机构包括千分头、竖直放置的升降板和固定板，所述升降板的侧面和固定板的侧面之间通过滑块和导轨滑动连接，一水平板固定于所述升降板的上端面上，水平板在千分头驱动下沿竖直方向移动，放置光学器件时，翻版位于水平板的内端，所述翻板可绕水平板中部旋转，当处于放置光学器件于上吸盘时，此翻板位于水平板的外端，使得上吸盘位于显微镜的正下方，当处于粘和状态时，此翻板位于水平板的内端，使得下吸盘和上吸盘相向设置，翻板可随着水平板上下移动，从而实时调整光学器件和PCB电路板的间隙，提高了装置的通用性和精度。

[0019] 2. 本发明光收发模块光学器件耦合治具，其载物台包括叠放设置的x方向直线滑台、y方向直线滑台和旋转滑台，所述下吸盘安装于旋转滑台表面，所述显微镜位于水平板上方，所述第一CCD成像系统包括第一CCD成像系统和第一成像安装座，此第一成像安装座包括叠放设置的第一x方向成像直线滑台、第一y方向成像直线滑台，有利于根据实时图像信息，实时调整光学器件和PCB电路板相对位置，提高了产品的精度和良率，大大节约时间；其次，其气缸安装于所述底板上，此气缸的顶杆位于固定于升降板的凸块正下方，在气缸的顶杆地移动下驱动升降板竖直移动，当光学器件和PCB电路板粘合完成，先通过气缸将水平板抬高，从而使得上吸盘离开光学器件，再将翻版旋转，避免了光学器件和PCB电路板相对移动、脱离，从而影响精度和良率，也避免了通过千分头重新校准位置，大大提高了生产效率。

附图说明

[0020] 附图1为本发明光收发模块光学器件耦合治具的立体示意图一；

[0021] 附图2为本发明光收发模块光学器件耦合治具的立体示意图二；

[0022] 附图3为本发明光收发模块光学器件耦合治具的立体示意图三；

[0023] 附图4为本发明耦合治具中下吸盘结构示意图。

[0024] 以上附图中：1、底板；2、第一CCD成像系统；3、载物台；31、x方向直线滑台；32、y方向直线滑台；34、x方向微调直线滑台；35、y方向微调直线滑台；4、显微镜；5、升降驱动机构；51、千分头；511、顶杆；52、升降板；53、固定板；6、紫外灯筒；7、下吸盘；71、凹陷处；72、气孔；
8、水平板；81、镂空区；9、翻板；10、上吸盘；11、气缸；111、顶杆；12、凸块；13、第一CCD成像组件；14、第一成像安装座；141、第一x方向成像直线滑台；142、第一y方向成像直线滑台；15、支撑杆；16、第二CCD成像系统；17、分光镜；18、第二CCD成像组件；19、第二成像安装座；191、第二x方向成像直线滑台；192、第二y方向成像直线滑台。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

[0026] 实施例1：一种光收发模块光学器件耦合治具，包括底板1、第一CCD成像系统2、第二CCD成像系统16、载物台3、显微镜4、升降驱动机构5和至少一个紫外灯筒6，所述第一CCD成像系统2、载物台3、升降驱动机构5均安装于底板1上，所述载物台3上表面设置有用于放置PCB电路板的下吸盘7；

[0027] 所述升降驱动机构5包括千分头51、竖直放置的升降板52和固定板53，所述升降板52的侧面和固定板53的侧面之间通过滑块和导轨滑动连接，一水平板8固定于所述升降板
52的上端面上，所述千分头51安装于固定板53与升降板52相背的侧面上，所述千分头51的顶杆511位于升降板下方，所述水平板8在千分头51驱动下沿竖直方向移动；

[0028] 所述水平板8位于升降板52两侧的区域均具有镂空区81，一翻板9安装于所述水平板8上，此翻板9的表面安装有用于放置光学器件的上吸盘10，所述至少一个紫外灯筒6安装于上吸盘10两侧，所述翻板9可绕水平板8中部旋转，当处于放置光学器件于上吸盘10时，此翻板9位于水平板8的外端，使得上吸盘10位于显微镜4的正下方，当处于粘和状态时，此翻板9位于水平板8的内端，使得下吸盘7和上吸盘10相向设置；

[0029] 所述载物台3包括叠放设置的x方向直线滑台31、y方向直线滑台32和旋转滑台，所述下吸盘7安装于旋转滑台表面，所述显微镜4位于水平板8上方，所述第一CCD成像系统2、第二CCD成像系统16呈90°设置排列，所述下吸盘7靠第一CCD成像系统2的一端安装有一分光镜17。

[0030] 上述第一CCD成像系统2包括第一CCD成像组件13和第一成像安装座14，此第一成像安装座14包括叠放设置的第一x方向成像直线滑台141、第一y方向成像直线滑台142。

[0031] 上述第二CCD成像系统16包括第二CCD成像组件18和第二成像安装座19，此第二成像安装座19包括叠放设置的第二x方向成像直线滑台191、第二y方向成像直线滑台192。

[0032] 上述载物台3中还包括x方向微调直线滑台34、y方向微调直线滑台35。

[0033] 上述下吸盘7的中央区具有凹陷处71，一气孔72位于凹陷处71的中心。

[0034] 上述显微镜4通过一支撑杆15固定于所述底板1上。

[0035] 实施例2：一种光收发模块光学器件耦合治具，包括底板1、第一CCD成像系统2、第二CCD成像系统16、载物台3、显微镜4、升降驱动机构5和至少一个紫外灯筒6，所述第一CCD成像系统2、载物台3、升降驱动机构5均安装于底板1上，所述载物台3上表面设置有用于放置PCB电路板的下吸盘7；

[0036] 所述升降驱动机构5包括千分头51、竖直放置的升降板52和固定板53，所述升降板52的侧面和固定板53的侧面之间通过滑块和导轨滑动连接，一水平板8固定于所述升降板
52的上端面上，所述千分头51安装于固定板53与升降板52相背的侧面上，所述千分头51的顶杆511位于升降板下方，所述水平板8在千分头51驱动下沿竖直方向移动；

[0037] 所述水平板8位于升降板52两侧的区域均具有镂空区81，一翻板9安装于所述水平板8上，此翻板9的表面安装有用于放置光学器件的上吸盘10，所述至少一个紫外灯筒6安装于上吸盘10两侧，所述翻板9可绕水平板8中部旋转，当处于放置光学器件于上吸盘10时，此翻板9位于水平板8的外端，使得上吸盘10位于显微镜4的正下方，当处于粘和状态时，此翻板9位于水平板8的内端，使得下吸盘7和上吸盘10相向设置；

[0038] 所述载物台3包括叠放设置的x方向直线滑台31、y方向直线滑台32和旋转滑台，所述下吸盘7安装于旋转滑台表面，所述显微镜4位于水平板8上方，所述第一CCD成像系统2、第二CCD成像系统16呈90°设置排列，所述下吸盘7靠第一CCD成像系统2的一端安装有一分光镜17。

[0039] 一气缸11安装于所述底板1上，此气缸11的顶杆111位于固定于升降板52的凸块12正下方，在气缸11的顶杆111移动下驱动升降板52竖直移动。

[0040] 上述第一CCD成像系统2包括第一CCD成像组件13和第一成像安装座14，此第一成像安装座14包括叠放设置的第一x方向成像直线滑台141、第一y方向成像直线滑台142。

[0041] 上述第二CCD成像系统16包括第二CCD成像组件18和第二成像安装座19，此第二成像安装座19包括叠放设置的第二x方向成像直线滑台191、第二y方向成像直线滑台192。

[0042] 上述载物台3中还包括x方向微调直线滑台34、y方向微调直线滑台35。

[0043] 上述显微镜4通过一支撑杆15固定于所述底板1上。本发明中N通道可以是多通道外，也可以是单通道，其N>=1。

[0044] 其采用发射光器件的圆心与光学透镜的圆心进行重合，找中心办法，选择最佳点耦合，此方法采用图像对比，速度比采用印制电路板接上电源，让光收发模块发光，接上光功率计，调整光学透镜与印制板距离，角度，测量光功率达到最大数值。速度快，更省设备，采用OCR光学找圆心找出光学透镜与光器件圆心，方便操作；其次，其放置光学器件时，翻版位于水平板的内端，翻板可绕水平板中部旋转，当处于放置光学器件于上吸盘时，此翻板位于水平板的外端，使得上吸盘位于显微镜的正下方，当处于粘和状态时，此翻板位于水平板的内端，使得下吸盘和上吸盘相向设置，翻板可随着水平板上下移动，从而实时调整光学器件和PCB电路板的间隙，提高了装置的通用性和精度。

[0045] 本实施例光收发模块光学器件耦合治具，其载物台包括叠放设置的x方向直线滑台、y方向直线滑台和旋转滑台，所述下吸盘安装于旋转滑台表面，所述显微镜位于水平板上方，所述第一CCD成像系统包括第一CCD成像系统和第一成像安装座，此第一成像安装座包括叠放设置的第一x方向成像直线滑台、第一y方向成像直线滑台，有利于根据实时图像信息，实时调整光学器件和PCB电路板相对位置，提高了产品的精度和良率，大大节约时间；其次，其气缸安装于所述底板上，此气缸的顶杆位于固定于升降板的凸块正下方，在气缸的顶杆地移动下驱动升降板竖直移动，当光学器件和PCB电路板粘合完成，先通过气缸将水平板抬高，从而使得上吸盘离开光学器件，再将翻版旋转，避免了光学器件和PCB电路板相对移动、脱离，从而影响精度和良率，也避免了通过千分头重新校准位置，大大提高了生产效率。

[0046] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。