本發(fā)明涉及一種夾具，具體來說，是一種角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具。

背景技術(shù)：

光纖圓柱形介質(zhì)波導(dǎo)由纖芯、包層和涂敷層部分組成，一般單模、多模光纖纖芯直徑分別為5～15μm、40～100μm，包層直徑大約為125～600μm。

保偏光纖是一種特種光纖，它對線偏光具有較強的偏振保持能力，這一特性使其在干涉?zhèn)鞲泻拖喔晒馔ㄐ蓬I(lǐng)域應(yīng)用廣泛。保偏光纖種類有很多，其中最常見的就是熊貓型保偏光纖，它主要由外涂覆層、內(nèi)涂覆層、包層、應(yīng)力區(qū)、纖芯等組成。根據(jù)保偏光纖上兩個主軸折射率不同，有快軸和慢軸之分。

在保偏光纖應(yīng)用的過程中，往往需要將其與其它偏振器件連接。

經(jīng)過處理光纖端頭，理想狀態(tài)光纖端頭為一個光滑面。實際情況下，光纖端頭往往不能達到理想狀態(tài)，例如拋光不理想、有劃痕、表面或邊緣破碎損傷等等，都將使端頭情況復(fù)雜化。對于光纖與其它元件耦合以及光纖之間連接來說，要求光纖端部必須有光滑平整表面，否則會增大串擾和損耗，故需要對光纖端頭進行研磨拋光。在對光纖端頭進行研磨拋光時，需固定裝置對光纖端頭進行固定，以便于對光纖端頭進行研磨拋光?，F(xiàn)有的光纖端頭研磨拋光裝置，其對光纖端頭研磨拋光的光滑度不夠。

由于保偏光纖結(jié)構(gòu)特殊，使其對接過程較為復(fù)雜。因此在耦合粘接的過程也與普通光纖有所不同。現(xiàn)有技術(shù)流程如下：

(1)首先，去除涂覆層的保偏尾纖需要確定其軸向并將其用膠粘在陪片表面的凹槽內(nèi)，固定時光纖的慢軸需要垂直于陪片上有槽的面，如圖2所示。

(2)此后，光纖連同陪片一起被磨拋成特定的角度(斜面)，光纖陪片起到夾持光纖和標示軸向的作用；

(3)最后，帶陪片的尾纖將與其它偏振器件或另一條截面對稱的光纖耦合粘接在一起。

其中，光纖的研磨是其中的重要一環(huán)，研磨效果直接影響耦合粘接后的光纖的偏振串音的大小。所以，光纖夾具的設(shè)計直接關(guān)乎到保偏光纖粘接后的偏振保持性。

公開號為cn203557257u的發(fā)明專利中公開了一種光纖研磨夾具。該光纖研磨夾具是用于光纖跳線尾線的端部插芯研磨?，F(xiàn)有的四角加壓研磨機研磨插芯時,光纖研磨夾具的壓柱布置在研磨定位小孔的外圍。壓柱通過螺釘和彈簧固定在底座上,操作時,將產(chǎn)品放入插芯定位的小孔內(nèi)，然后提起及轉(zhuǎn)動壓柱，通過壓柱上偏心的溝槽勾住產(chǎn)品尾部，以給產(chǎn)品施加一定的研磨壓力。

上述光纖研磨夾具具有以下問題：

1)光纖研磨角度調(diào)整復(fù)雜，需進行特殊加工處理。

2)研磨夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

3)夾具對保偏光纖尾纖塊的夾持性能差，光纖夾持不穩(wěn)定，研磨過程中振動較大，研磨效果差，拋光精度低。

4)使用傳統(tǒng)的光纖夾具，光纖研磨角度不可調(diào)整，且夾持的穩(wěn)定性差，導(dǎo)致研磨拋光精度低，極大地影響了保偏光纖粘接后的性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出一種角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具，使其應(yīng)用范圍更加廣泛；且提高了光纖夾持的穩(wěn)定性與可靠性及保偏光纖的研磨拋光精度。

本發(fā)明角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具中，將旋轉(zhuǎn)臺安裝于水平支臂的固定端a上，旋轉(zhuǎn)臺具有繞水平x軸的轉(zhuǎn)動副。水平支臂的固定端b與升降桿相連，具有沿豎直z軸的移動副；由此實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臺在x軸與z軸方向上的位置調(diào)節(jié)。

上述旋轉(zhuǎn)臺上安裝有陪片夾具，陪片夾具采用彈片縫隙式夾持。陪片夾具具有沿豎直z軸的移動副；通過在陪片夾具上安裝配重塊，將陪片夾具所加持的光纖端面壓至研磨平面上。通過旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)光纖端面的研磨傾角調(diào)節(jié)。研磨過程中，通過調(diào)整配重塊的重量可實現(xiàn)對研磨壓力的控制。

本發(fā)明的優(yōu)點為：

1、本發(fā)明角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具，改進了傳統(tǒng)的光纖研磨夾具，加入了角度可調(diào)的特性，使其應(yīng)用范圍更加廣泛。

2、本發(fā)明角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具，夾具采用了一體式設(shè)計方案，采用彈片縫隙式夾持方式，提高了光纖與夾具的接觸長度，提高了光纖夾持的穩(wěn)定性與可靠性，進而減少了研磨振動，提高了保偏光纖的研磨拋光精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具中陪片夾具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為陪片夾具中陪片左夾具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為陪片夾具中陪片左夾具底部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為陪片夾具前部斜面傾斜角度示意圖；

圖6為陪片夾具中墊高塊結(jié)構(gòu)示意圖。

1-升降桿2-旋轉(zhuǎn)臺3-夾管滑板

4-水平支臂5-可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件6-限位支架

7-陪片夾具8-配重塊9-升降桿安裝底座

10-研磨機平臺301-滑板螺紋孔401-支臂通孔

501-固定件通孔601-定位槽602-定位螺釘

701-陪片左夾具702-陪片右夾具703-夾具連接件

704-墊高塊705-夾緊部分706-定位部分

707-弧形截面凹槽708-光纖定位槽709-陪片設(shè)置槽

710-通孔711-螺釘孔712-卡槽

713-穿孔714-led設(shè)置槽715-走線孔

703a-左夾具連接面703b-右夾具連接面

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具，包括升降桿1、旋轉(zhuǎn)臺2、夾管滑板3、水平支臂4、可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5、限位支架6、陪片夾具7與配重塊8，如圖1所示。

其中，升降桿1軸線沿豎直z軸設(shè)置，底端通過升降桿安裝底座9固定安裝于研磨機平臺10上。夾管滑板3垂直于研磨機平臺設(shè)置，后側(cè)面設(shè)計有連接部分，連接部分滑動套接于升降桿1上，使夾管滑板3可沿升降桿1軸向滑動，調(diào)整自身高度?？烧{(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5通過水平支臂4與夾管滑板3相連；可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5上安裝有旋轉(zhuǎn)臺2，旋轉(zhuǎn)臺2可繞水平x軸一定角度的精密旋轉(zhuǎn)。

上述夾管滑板3上開有m行n列滑板螺紋孔301，其中m與n為均大于2；同時令水平支臂4兩端分別為固定端a與固定端b。其中，固定端a上開有支臂通孔401，進而將支臂通孔401對應(yīng)于滑板螺紋孔301設(shè)置，通過螺栓穿過支臂通孔401與滑板螺紋孔301螺紋連接擰緊，實現(xiàn)水平支臂4與夾管滑板3間的固定，且通過將支臂通孔401選擇性的與滑板螺紋孔301對應(yīng)設(shè)置后固定，實現(xiàn)水平支臂4在x軸與z軸方向上的調(diào)節(jié)。上述支臂通孔401可設(shè)計為沿x軸的槽型孔，使得在水平支臂4固定時，可進一步對水平支臂4進行x軸方向上的微調(diào)。上述支臂通孔401設(shè)計為周向布置的多個，各個支臂通孔401間圍成矩形，該矩形長邊與寬邊上各具有至少兩個支臂通孔401，以保證水平支臂4固定后的強度和穩(wěn)定性。本實施例中設(shè)計夾管滑板3上開有5行5列滑板螺紋孔，且支臂通孔401圍成矩形長邊與寬比各三個支臂通孔401。水平支臂4的固定端b上開有m1行與n1列支臂螺紋孔，用來安裝可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5，m1與n1均大于1。本實施例中設(shè)計支臂螺紋孔為2行2列。

所述可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5為l型結(jié)構(gòu)，一側(cè)面為支臂連接面，其上開設(shè)有與水平支臂4的固定端b上支臂螺紋孔位置及數(shù)量對應(yīng)的固定件通孔501，即固定件通孔501設(shè)計為m1行與n1列。由此通過螺栓穿過固定件通孔501與支臂螺紋孔間螺紋擰緊，實現(xiàn)可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5與水平支臂4間的固定。上述固定件通孔501為沿z軸設(shè)計的槽型孔，使得在可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5進行固定時，可進一步對可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5進行z軸方向上的微調(diào)。可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5的另一個側(cè)面為旋轉(zhuǎn)臺安裝面，用來安裝旋轉(zhuǎn)臺2。通過對水平支臂4與可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺固定件5的微調(diào)，最終實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)臺2在x軸與z軸方向上的微調(diào)。

所述限位支架6用來安裝陪片夾具，其上部開有沿z軸設(shè)計的定位槽601，通過至少兩個定位螺釘602穿過定位槽601后與旋轉(zhuǎn)臺2上的對應(yīng)的螺紋孔螺紋連接，擰緊定位螺釘602后實現(xiàn)限位支架6與旋轉(zhuǎn)臺2間的固定；且通過松開定位螺釘602可實現(xiàn)限位支架6在z軸方向上的位置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)陪片夾具7所加持的光纖端面與研磨平面間距調(diào)節(jié)。限位支架6下方設(shè)計為u型結(jié)構(gòu)，該u型結(jié)構(gòu)兩側(cè)內(nèi)壁上沿z軸方向設(shè)計的滑槽，用來配合安裝陪片夾具7。

所述陪片夾具7采用彈片縫隙式夾持方式，包括陪片左夾具701、陪片右夾具702、夾具連接件703與墊高塊704，如圖1所示。

所述陪片左夾具701與陪片右夾具702左右鏡像對稱，為矩形塊狀結(jié)構(gòu)。陪片左夾具701與陪片右夾具702具有夾緊部分705與定位部分706，如圖2、圖3所示；夾緊部分705與定位部分706間上下設(shè)置，具有間隙。夾緊部分705與定位部分706后端相接，且在夾緊部分705與定位部分706后端相對側(cè)面的對稱位置，開有貫通夾緊部分705與定位部分706左右側(cè)面的弧形截面凹槽707，如圖3所示,實現(xiàn)夾緊部分705與定位部分706間的柔性連接。上述陪片左夾具701與陪片右夾具702中定位部分706相對側(cè)面上，沿前后方向開有光纖定位槽708，用于放置光纖；同時在前端位置開有陪片設(shè)置槽709，用于放置陪片。其中，光纖定位槽708后端貫通定位部分706后側(cè)面，且與弧形截面凹槽707連通；光纖定位槽708前端與陪片設(shè)置槽709連通，陪片設(shè)置槽709貫通定位部分706的前端面。

上述陪片左夾具701與陪片右夾具702中，夾緊部分705上開設(shè)有貫通夾緊部分705上下表面的通孔710，同時在定位部分706上開有與通孔710配合的螺紋孔。由此，將光纖沿光纖定位槽708設(shè)置后，將陪片設(shè)置于陪片設(shè)置槽709內(nèi)，通過螺釘旋入通孔710后進一步旋入螺紋孔擰緊，使夾緊部分705靠近定位部分706，進而由夾緊部分705將陪片夾緊固定，實現(xiàn)陪片的固定，且保護光纖及l(fā)inbo3陪片不受損。在進行光纖及陪片安裝時，以陪片上表面為基準面，在定軸過程中使保偏光纖慢軸與陪片的基準面垂直，從而完成定軸；隨后再進行點膠將保偏光纖固定在光纖定位槽708內(nèi)。在光纖定軸過程中，可通過在定位部分706側(cè)壁前后兩端開設(shè)計的大小相同的定軸固定螺釘孔711，實現(xiàn)陪片左夾具701與陪片右夾具702與定軸臺面間的固定。

上述陪片左夾具701與陪片右夾具702的前端面設(shè)計為向各自外側(cè)傾斜的斜面，傾斜角度為15°，如圖4所示，可默認研磨具有傾斜角15°的光纖端面。若想研磨其他角度的端面，調(diào)節(jié)安裝陪片夾具的可調(diào)旋轉(zhuǎn)臺到指定角度即可。陪片左夾具701與陪片右夾具702通過夾具連接件703相對定位。夾具連接件703具有連接面，用來安裝陪片左夾具701與陪片右夾具702，使得一次研磨可以同時研磨兩根光纖。

本發(fā)明中設(shè)計夾具連接件703的連接面包含左夾具連接面703a與右夾具連接面，如圖5所示，且右夾具連接面703b低于左夾具連接面703a，形成階梯面。陪片左夾具701與陪片右夾具702后端面分別固定安裝于左夾具連接面703a與右夾具連接面703b上，實現(xiàn)相對固定，且左夾具連接件703前端端部位于右夾具連接件703前端面所在平面內(nèi)，由此可保證同時研磨兩個具有相同角度的光纖，如圖4所示。

上述陪片左夾具701與陪片右夾具702相對的側(cè)面上設(shè)計有卡槽712，同時在陪片左夾具701與陪片右夾具702間還設(shè)置有墊高塊704，墊高塊704為板狀結(jié)構(gòu)，平行于陪片左夾具701與陪片右夾具702相對側(cè)面設(shè)置，且墊高塊704前后兩端設(shè)計為階梯結(jié)構(gòu)，使墊高塊704兩側(cè)形成相互錯開的定位面，可分別插入陪片左夾具701與陪片右夾具702相對的側(cè)面上的卡槽712內(nèi)，實現(xiàn)三者間的定位。墊高塊704后端的階梯結(jié)構(gòu)與夾具連接件703的連接面上的階梯面匹配，使墊高塊704與夾具連接件703間相互不干涉。陪片左夾具701、陪片右夾具702與墊高塊704三者上還開有相互連通的穿孔713，通過螺栓穿過穿孔713后，由螺母擰緊，實現(xiàn)陪片左夾具701、陪片右夾具702與墊高塊704三者間的固定。

上述陪片左夾具701與陪片右夾具702的定位部分706相對側(cè)面上，靠近陪片設(shè)置槽709位置，設(shè)計有l(wèi)ed設(shè)置槽714，如圖3所示，內(nèi)部用來放置led燈，在光纖定軸過程中可提供光源。led燈的走線通過定位部分706上開設(shè)的走線孔715實現(xiàn)。

陪片夾具7嵌入安裝于限位支架6上的u型結(jié)構(gòu)內(nèi)，且將陪片左夾具701和陪片右夾具702作為滑塊分別與u型結(jié)構(gòu)兩側(cè)內(nèi)壁上設(shè)計的滑槽配合滑動連接。同時在陪片夾具7中夾具連接件703頂端開有螺孔，通過螺栓與該螺孔配合將配重塊8固定于夾具連接件703上。由此通過配重塊，使得在重力的作用下將陪片夾具7所加持的光纖端面壓至研磨平面上，通過旋轉(zhuǎn)臺2的轉(zhuǎn)動，使限位支架6隨動，實現(xiàn)光纖端面的研磨傾角調(diào)節(jié)。研磨過程中，通過調(diào)整配重塊8的重量可實現(xiàn)對研磨壓力的控制。

應(yīng)用本發(fā)明角度可調(diào)保偏光纖尾纖塊研磨夾具時，首先依次把要粘接的兩條保偏光纖尾纖去除涂覆層，陪片左夾具701和陪片右夾具702的光纖定位槽708中；同時在陪片設(shè)置槽709內(nèi)設(shè)置陪片。隨后通過人工或自動識別的方法將光纖的慢軸垂直放置于陪片上的開槽面上，然后滴膠粘連光纖與陪片，將陪片設(shè)置于陪片設(shè)置槽709中，擰緊陪片左夾具701和陪片右夾具702側(cè)面螺釘，夾緊陪片。最后將陪片左夾具701和陪片右夾具702與墊高塊704、夾具連接件703連接，并安裝配重塊8，作為一個整體放入限位支架6的u型結(jié)構(gòu)中，通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺2選擇需要的端面傾角，進行研磨操作。