[发明专利]用于BOX光器件的波分组件的光斑耦合焊接设备

说明书

本发明提供了一种用于BOX光器件的波分组件的光斑耦合焊接设备，包括夹持发光组件的上夹具、夹持波分组件的下夹具、耦合检测装置以及进行激光焊接的多组焊接装置，上夹具和下夹具分别通过上夹具运动平台与下夹具运动平台配合，完成发光组件与波分组件的耦合过程，并通过耦合检测装置进行光斑检测，下夹具上设置有一调节环顶紧夹具，将调节环顶紧在发光器外部，防止调节环在耦合过程中移位。本发明采用光斑耦合的方式完成发光组件与盒型波分组件的耦合焊接封装过程，由调节环顶紧夹具使调节环在耦合过程中保持与发光器的同步运动，以便在耦合对准后直接进行激光穿透焊，有效提升了耦合精度和封装质量。

技术领域

本发明涉及光器件自动耦合封装技术领域，特别涉及一种用于BOX光器件的波分组件的光斑耦合焊接设备。

背景技术

随着光纤通信和光纤传感技术的发展，光器件的制备成为了光信息技术进步的关键。在高速光通信产品中，多通道的波分组件是常用的，通常与发光组件组合封装，实现光电转换、波分复用等功能。波分组件需要和发光组件等元件耦合对准、激光焊接为整体的光器件后使用，而如何提高光器件的性能、质量以及降低成本，是当前工业上封装制造的关键问题，其核心技术在于元件的耦合对准与焊接，制造成本也主要集中在此。

现有技术中，通过光器件的耦合焊接设备进行耦合对准与焊接，基本摆脱了先前依靠手工操作方式带来的产品质量不稳定、合格率低以及生产效率低的问题。然而对于高速的光器件，由于其耦合精度要求严格，目前的设备中少有能准确定位盒型的BOX光器件、且操作过程简单有效的耦合焊接设备，导致光器件的耦合精度难以达到要求，封装后的光功率难以进一步提升，最终影响封装质量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于BOX光器件的波分组件的光斑耦合焊接设备，具有能准确夹持定位发光组件和波分组件的夹具，夹持定位精度高，通过光斑耦合的方式提高耦合精度和封装质量。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于BOX光器件的波分组件的光斑耦合焊接设备，包括夹持发光组件的上夹具、夹持波分组件的下夹具、耦合检测装置以及进行激光焊接的多组焊接装置，所述上夹具和所述下夹具分别设置在上夹具运动平台和下夹具运动平台上，所述上夹具运动平台与所述下夹具运动平台配合，完成所述发光组件与所述波分组件的耦合过程，并通过所述耦合检测装置进行光斑检测；所述发光组件包括发光器和套设在所述发光器外部的调节环，所述下夹具上设置有一调节环顶紧夹具，所述调节环顶紧夹具将所述调节环顶紧在所述发光器外部，防止所述调节环在耦合过程中移位。

进一步地，所述上夹具运动平台包括Z轴位移滑台，所述上夹具固定设置在所述Z轴位移滑台上，具有沿Z轴的平移自由度；所述下夹具运动平台包括从下往上依次设置的绕Z轴旋转平台、Y轴运动平台和X轴运动平台，所述下夹具固定设置在所述X轴运动平台上，具有沿X轴、Y轴的平移自由度和绕Z轴的旋转自由度。

进一步地，所述上夹具包括上夹具安装座、设置在所述上夹具安装座上的上夹具控制气缸、以及设置在所述上夹具安装座底端的上夹头，所述上夹头包括锁紧套筒和活动设置在所述锁紧套筒内的至少两组弹性夹瓣，所述弹性夹瓣与所述上夹具控制气缸的活塞杆固定连接，所述弹性夹瓣外壁上的外锥面与所述锁紧套筒端部的内锥面相配合。

进一步地，所述调节环顶紧夹具设置在所述上夹具安装座的底端，同时位于所述上夹头的一侧，所述调节环顶紧夹具包括水平设置、且与所述上夹具安装座固定连接的顶紧气缸，所述顶紧气缸的活塞杆端部设置有一顶针连接座，所述顶针连接座的底端固定设置有一水平的顶针。

进一步地，所述下夹具包括支撑架、设置在所述支撑架顶端的浮台、设置在所述支撑架顶端并将所述浮台锁紧定位的锁紧定位组件、以及设置在所述浮台上表面的夹持组件，所述浮台上设置有光斑检测口，所述光斑检测口的尺寸小于所述波分组件的截面最大尺寸，所述夹持组件环绕所述光斑检测口设置。