[发明专利]一种零间隙光纤束耦合器对焦机构及对焦方法

权利要求书

1.一种零间隙光纤束耦合器对焦机构，包括光纤束耦合器和共聚焦探头，所述光纤束耦合器包括底座、连接套、物镜套和耦合物镜，所述共聚焦探头包括插头座、插头套和光纤束，其特征在于：

所述底座的上端面沿所述物镜套的轴线方向滑移设置有滑台，所述滑台与所述物镜套之间连接有弹性件，所述弹性件包括有刚性连接端和柔性连接端，所述弹性件的刚性连接端与所述滑台之间为刚性连接，所述弹性件的柔性连接端与所述物镜套之间为刚性连接，所述弹性件处于拉伸状态，以使其柔性连接端与所述滑台之间为柔性接触。

2.根据权利要求1所述的零间隙光纤束耦合器对焦机构，其特征在于，所述滑台的上端面通过螺钉固定有推板，所述柔性连接端包括螺纹连接在所述物镜套远离所述光纤束一端的活动销，所述推板靠近所述物镜套的一端向远离所述物镜套的方向开设有凹槽。

3.根据权利要求2所述的零间隙光纤束耦合器对焦机构，其特征在于，所述凹槽的内壁为弧面，所述活动销的下端位于所述凹槽内，所述活动销与所述凹槽的内壁柔性接触且所述凹槽的长度和宽度均大于所述活动销的外径。

4.根据权利要求3所述的零间隙光纤束耦合器对焦机构，其特征在于，所述活动销的上端面通过螺纹连接在所述物镜套的下端，所述活动销的下端面位于所述凹槽内且高于所述推板的下端面。

5.根据权利要求2所述的零间隙光纤束耦合器对焦机构，其特征在于，所述刚性连接端包括螺纹连接在所述推板上端面的固定销，所述固定销和所述活动销的侧壁于相同的高度处均开设有腰槽，所述弹性件的两端分别通过腰槽缠绕在所述固定销和所述活动销的周侧。

6.根据权利要求1所述的零间隙光纤束耦合器对焦机构，其特征在于，所述底座的上端面还固定有台座，所述滑台在所述台座上直线滑动，所述台座通过螺钉刚性连接在所述底座上。

7.根据权利要求1所述的零间隙光纤束耦合器对焦机构，其特征在于，所述连接套内开设有用于物镜套安装的物镜滑槽，所述连接套内于远离物镜滑槽的一端开设有用于插头座安装的定位槽，所述底座上设置有与所述定位槽配合安装插头座的定位装置，所述物镜滑槽与所述定位槽具有垂直度约束，垂直度小于5μm。

8.一种零间隙光纤束耦合器对焦方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，持插头套，将插头座连同光纤束插入连接套内；将耦合物镜安装在物镜套内，再将物镜套安装在连接套内；

S2，移动滑台至距离插头座的最远处；

S3，驱动滑台以小于5μm的步长逐步地向靠近光纤束的方向运动，弹性件的柔性连接端通过其与滑台的柔性接触推动耦合物镜向光纤束的方向运动，校正滑台和耦合物镜两个直线运动副之间的干涉；

其中，对耦合物镜每一步获取的光纤束端面图像进行分析，找到锐度最高的位置，即为耦合物镜的最佳对焦位置。

9.根据权利要求8所述的零间隙光纤束耦合器对焦方法，其特征在于，当所述S3中滑台向光纤束靠近时，超过最佳对焦位置后，锐度开始下降，需驱动滑台向远离光纤束的方向返回至最佳对焦位置：

滑台远离光纤束，带动弹性件的刚性连接端一同远离，通过弹力拉动弹性件的柔性连接端跟随远离，然后弹性件的柔性连接端带动物镜套、耦合物镜远离光纤束，退回到最佳对焦位置。

10.根据权利要求9所述的零间隙光纤束耦合器对焦方法，其特征在于，所述S1中插头座安装在连接套内后，使用底座上的定位装置对插头座进行固定，以使光纤束的端面垂直于耦合物镜的光轴。