Устройство для юстировки световолокна в наконечнике

Устройство для юстировки световолокна в наконечнике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к юстировочным устройствам оптических наконечников Целью изобретения является упрощение конструкции юстировочного узла Устройство содержит центрирующую втулку, установленную в зазоре между световолокном и корпусом наконечника, вставку из нейзильбера , запрессованную в конусную выборку в корпусе наконечника, и котировочный винт, концом взаимодействующий с материалом вставки через ее торцовую поверхность Световолокно размещено в центральном отверстии вставки Смещение конца световолокна при юстировке происходит за счет деформации вставки из нейзильбера под давлением торца юстировочного винта, углубляющегося в материал вставки со стороны ее торца в направлении оси наконечника 7 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4659819/10 (22) 07.08.89 (46) 15.07.92, бюл. М 26 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. М.К. Янгеля (72) И.Ш; Невлюдов, В.В. Молчанов, М.А, Омаров и Т.B. Молчанова (53) 681.4:621.372.8(088,8) (56) Заявка ЕР Ь 0094906, кл. G 02 В 7/26, 1983, Заявка Ф Р Г % 3442822, кл. 6 02 В 6/00, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮСТИРОВКИ СВЕТОВОЛОКНА В НАКОНЕЧНИКЕ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к юстировочИзобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к юстировочным устройствам оптических наконечников;

Известен способ центрирования и закрепления световодного волокна наконечника световода, изготовленного по этому способу, и устройство для осуществления способа, при которых наконечник выполнен в виде центрирующего цилиндра из твердого материала с сердцевиной из мягкого материала для внедрения высадочного штампа с помощью пуансона при юстировке, К недостаткам известного устройства относятся отсутствие оптического контроля за перемещением оптического .элемента при юстировке; отсутствие доступа к торцу оптического элемента для корректировки его положения при юстировке; повышенная

„„5U„„1748126 А1 (s))s G 02 B 26 00. 7(00 ф ным.устройствам оптических наконечников.

Целью изобретения является упрощение конструкции юстировочного узла, Устройство содержит центрирующую втулку. установленную в зазоре между световолокном и корпусом наконечника, вставку из нейзильбера, запрессованную в конусную выборку в корпусе наконечника, и юстировочный винт, концом взаимодействующйй с материалом вставки через ее торцовую поверхность, Световолокно размещено в центральном отверстии вставки, Смещение конца световолокна при юстировке происходит за счет деформации вставки из нейзйльбера под давлением торца юстировочного винта, углубляющегося в материал вставки со стороны ее торца в направлении оси наконечника, 7 ил, точность прецизионных юстирующих деталей устройства. 4

Наиболее близким к предлагаемому яв- фь ляЕтся устройство для осуществления спо- QQ соба центрирования световодов во втулке, а содержащее пуансон с возможностью взаимодействия наконечником на сердечник из мягкого материала со стороны рабочего торца между втулкой и световолокном, К недостаткам известного устройства относятся ограниченные функциональные возможности вследствие отсутствия устройств для предварительной сборки наконечника из втулок; отсутствие возможностей к визуальному контролю сердцевины световолокна при юстировке, вследствие незначительных ее размеров (5 — 10 мкм); для визуального контроля подсвеченного волокна при юстировке обычно используется мик1748126

20

30

50 раскоп. расстояние объектива которого от исследуемого объекта обратно пропорционально его увеличению. Так, при увеличении B 960 раз расстояние между объективом и рабочим торцом юстируемого наконечником равно 3,5 мм и незначительная величина этого зазора препятствует подводу пуансона к торцу наконечника; отсутствие механизмов, обеспечивающих центровку и . неподвижность наконечника при деформации сердечника, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей, центровка и обеспечение визуального контроля световопокна при юстировке, 1

Указанная цель достигается тем, что устройство дпя осуществления способа центрирования сцетоводов во втулке, содержащее пуансон с возможностью взаимодействия наконечником на сердечник из мягкого материала со стороны рабочего торца между втулкой и световолокном, дополнительно снабжено двумя сборочными приспособлениями, механизмом визуального контроля, центрирующим и фиксирующим механизмами, а на основании устройства выполнены направляющие салазки для шарнирного закрепления пуансона s виде юстировочного винта,.а также углового и сетевого его перемещения, при этом центрирующий механизм содержит две подвижные призмы с роликами, а стойки основания выполнены в виде П-образных скоб, по центру которых расгюложены шаровые опоры, а в гнездах последних — шарики малого диаметра, контактирующие с шариками большего диаметра, с воэможностью взаимодействия с подвижными призмами, причем на стойках смонтированы проушины с катками.

Кроме того, в состав визуального контроля входит микроскоп с призмой, расположенной вблизи торца втулки с возможностью взаимодействия юстировочного винта с . сердечником, при этом подвижные призмы установлены с возможностью взаимодействия с катками проушин и основанием через шариковые сепараторы, а фиксирующий механизм содержит подъемную через винтовой рычаг траверсу, взаимодействующую с подвижной скобой капиров, кинематически связанных с роликами подвижных призм центрирующего механизма.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием: — двух сборочных устройств для осуществления предварительной сборки оптического наконечника; — центрирующего механизма, содержащего две призмы с роликами, используемые для центрирования юстируемого наконечника после каждого его поворота во время юстировки; — фиксирующего механизма, содержащего подъемную через винтовой рычаг траверсу, взаимодействующую с подвижной скобой капиров, кинематически связанных с роликами призм центрирующего механизма, а также П-образных скоб с шаровыми опорами по центру и по паре кареток с возможностью взаимодействия с призмами, используемых для восприятия усилий от юстировочного винта, беэ нарушения центровки оптического наконечника; — пуансона в виде юстировочного винта, смонтированного на салазках с возможностью взаимодействия с сердцевиной оптического наконечника дпя юстировки с использованием углового и осевого его перемещения; — механизма визуального контроля, обеспечивающего визуальный контроль подсвеченной сердцевины оптоволокна при юсти ров ке.

На фиг. 1 представлено устройство для юстировки оптического элемента, вид сверху; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1: на фиг, 3 — сечение Б — В на фиг, 1; на фиг, 4 — сечение

 — В на фиг. l; Ii;i фиг.5 — сечение à — Г на фиг, 1, на фиг. 6 — сечение Д вЂ” Д на фиг. 1; на фиг.

7 — сечение Ж- Ж на фиг, 5.

Устройство для юстировки оптических элементов содержит корпус, сборочные 1 и

2 приспособления, юстировочное приспособление с центрирующим и фиксирующим механизмами, а также механизм визуапьного контроля.

В состав корпуса входят соединенные вертикальными стойками поперечина 3 и основание 4, в центральном отверстии которого запрессована резьбовая бонка 5 с установленной и закрепленной гайкой фторопластовой полиэтиленовой упругой втупкой 6 и выполнены осевые Т-образные направляющие и сквозные пазы 7. а по центральной оси поперечины 3 симметрично ее центру выполнены сквозные отверстия для втулок 8 и проушина 9 с соосными отверстиями.

Каждое из сборочных приспособлений

1 и 2, имеющих аналогичные конструкции, содержит скобу 10, которая закреплена болтами по краям основания 4, винт 11 с вращающимся фланцем в виде пуансона и матрицы 12 и 13, При этом матрицы и пуансоны каждого сборочного приспособления 1 и 2, использованного для выполнения прессовых операций, имеют различные конфигурации, Так, матрица 12 сборочного приспособления 1, которая запрессована в

1748126

20

55 отверстие основания 4, выполнена в виде стакана, а аналогичная матрица 13 сборочного приспособления 2 имеет вид резьбовой втулки, на резьбовом торце которой размещена гайка 14 с осевь м отверстием.

Непосредственно юстировочное приспособление содержит салазки 15, поворотный рычаг 16 и юстировочный винт 17, Салазки 15, которые установлены и подвижно закреплены винтом 18 в Т-образных направляющих основания 4, имеют две щеки с соосными отверстиями для шарнирного закрепления поворотного рычага 16. На обоих плечах поворотного рычага 16 выполнены резьбовые отверстия для упорного 19 и юстировочного 17 винтов с конусным торцом, В состав центрирующего механизма входят две, соответствующим образом вставленные и закрепленные по краны основания 4 П-образные стойки 20, и две расположенные под поперечинами последних подвижные призмы 21, В центре каждой поперечины стойки 20 выполнено резьбовое сквозное отверстие для регулируемого закрепления шаровых опор, а на вертикальных стойках — аналогичные резьбовые отверстия для проушин 22 с катками 23, используемые для центрирования обеих призм в собранном устройстве.

При этом в гнезде каждой шаровой опоры стойки 20 размещены шарики 24 малого диаметра, контактирующие с шариком 25 большого диаметра с возможностью взаимодействия последнего с горизонтальной поверхностью подвижнык призм 21, Обе подвижные призмы 21, выполненные в виде пластин, опираются о шариковые сепараторы 26 с воза:ожностью посредством усилия шариков 25 взаимодействовать с горизонтальной поверхностью основания 4 и имеют на торцах соответствующим образом выставленные сквозные пазы, а на противоположных торцах — соосные отверстия в щеках для установки роликов 27, Фиксирующий механизм содержит подъемную траверсу 28, винтовой рычаг и подвижную скобу копиров 29, Подъемная траверса 28, вертикальные скалки которой размещены в отверстиях втулок 8, имеет сквозное центральное отверстие и расположена между поперечиной

3 и основанием 4. На плече винтового рычага, смонтированного с возможностью поворота от винта 30, установлены разнесенные от центра два ролика 31 с возможностью взаимодействия при работе с нижней поверхностью подъемной траверсы 28, По бокам подвижной скобы копиров 29; въ1полненных в виде наклоных сквозных па- зов для размещения роликов 27 каждой подвижной призмы и расположенных в сквозных пазах 7 основания 4, смонтированы две пары катков 32 с ребердами с возможностью центрирования и горизонтального перемещения скобы при ее подъеме.

На предлагаемом устройстве осуществляется сборка и юстировка оптического элемента в виде оптического наконечника, состоящего из центрирующего цилиндра 33, изготовленного из сравнительно твердого материала, втулки 34 с фланцем и корпусной частью его центрального отверстия, используемого для вклейки оптоволокна 35, и сердечник 36, изготовленный из сравнительно мягкого материала (незильбер), диаметр осевого отверстия которого соответствует диаметру оптоволокна 35.

Для наблюдения за положением оптоволокна 35 при юстировке оптического наконечника используется механизм визуального контроля, в состав которого входит микроскоп 37 с оптической призмой 38 для поворота луча света от подсвеченного оптоволокна на 90 с целью освобождения места нэд торцом наконечника для юстировочного винта

17.

Перед юстировкой оптического наконечника производится центрирование подвижных призм 21 по эталонному оптическому наконечнику, который помещают в отверстие втулки 6, при этом с помощью перемещения от винтов соответствующих пружин 22 добиваются размещения сквозных пазов обеих призм по центральной оси устройства, Также перед юстировкой производят сборку оптического наконечника из соответствующих деталей на сборочных приспособлениях 1 и 2.

На сборочном приспособлении 1 эа- прессовывэется с помощью вращения винта 11 втулки 34 в центрирующий цилиндр 33 (фиг. 2), а затем осуществляется вклейка эпоксидной смолой оптоволокна 35 в отверстие запрессованной втулки, при этом конец оптоволокна выступает из конусного отверстия втулки 34.

На сборочном приспособлении 2 (фиг, 3) производят окончательную сборку оптического наконечника, при которой предварительно собранный наконечник устанавливают в матрице 13. расположив оптическое волокно 35 в осевом отверстии гайки 14, а затем с помощью вращения винта 11 осуществляют спрессовку сердечника 36 в коническое отверстие втулки 34.

Вследствие конических поверхностей сердечника 36 и втулки 34 при спрессовке конец оптоволокна 35, расположенный по оси оптического наконечника, заземляется

1748126 и откалывается заподлицо с торцом оптического наконечника.

Юстировка оптического наконечника осуществляется при нахождении устройства в исходном положении, при котором траверса 28 совместно с подвижной скобой капиров 29 расположена в крайнем нижнем положении.

Окончательно собранный оптический наконечник устанавливается с натягом в отверстие упругой втулки 6, при этом центрирующий цилиндр 33 располагается в центре устройства, а его оптоволокно 35, пропущенное через центральные отверстия гайки, подъемной траверсы 28 и подвижной скобы капиров 29, подсвечивается.

Затем определяют максимальные биение подсвеченного оптоволокна 35 через микроскоп 37 при повороте оптического наконечника относительно осицентрирующего цилиндра 33 в отверстии втулки 6.

При повороте оптического наконечника в отверстии втулки 6 вставляют его максимальное биение напротив юстировочного винта 17 и в таком сориентированном положении эащемляется центрирующий цилиндр 33 подвижными призмами 21.

Перемещение подвижйых призм 21 для зэщемления оптического наконечника осуществляется с помощью вращения винта 30, при котором ролики 31 винтового рычага, воздействуя на подъемную траверсу 28, поднимают последнюю совместно со скобой копиров 29. которые при этом перемещают в сторону оптического наконечника обе подвижные призмы 21.

Во время перемещения призм 21, вследствие воздействия на них усилий шариков 25, двигаются шариковые операторы

26, обеспечив призмам горизонтальное строго ориентйрованное перемещение.

К защемленному подвижному призмами 21 оптическому наконечнику с помощью врэщения, винта 18 подводят салазки 15 и осуществляют его юстировку, которая контролируется через микроскоп 37 и при которой конический торец юстировочного винта

17 внедряется в относительно мягкое тело сердечника 36, При вращении конического торца юстировочного винта 17 в сердечник

36 юстируемого; оптического наконечника, последняя, деформируясь, смещает подсвеченное ойтоволокно к его центру.

После смещения оптоволокна 35 в центр оптического наконечника разводят винтом 30 подвижные призмы 2.1 и осуществляют его поворот в отверстии втулки 6 через микроскоп его оставшейся несоосности и при необходимости осуществляют его no5 передается непосредственно неподвижно

35 но двумя сборочными приспособлениями, механизмом визуального контроля, центрирующим и фиксирующим механизмами, при

40 этом на .основании устройства выполнены направляющие салазки для шарнирного закрепления пуансона, выполненного в виде юстировочного винта, а также средства уг.лового и осевого его перемещения, причем

45 центрирующий механйзм содержит две подвижные призмы с роликами и стойки осно50

25 вторную юстировку в аналогичной последовательности, Во время юстировки оптического наконечника усилие от юстировочного винта 17 закрепленным фиксирующим механизмом призмам 21, которые предохраняют юстируемый оптический наконечник от наклона в упругой втулке 6, Отьюстированный оптический наконечник вынимают из отверстия втулки 6, переводят центрирующий механизм в исходное положение и устройство готово для последующих сборок и юстировки следующего оптического наконечника.

По сравнению с прототипом предлагаемоее устройство характеризуется более широкими функциональными возможностями через предварительную сборку оптического наконечника из втулок и оптоволокна, обеспечивает визуальный контроль подсвеченной сердцевины оптоволокна при юстировке; кроме того, обеспечивает центровку и неподвижность юстируемого наконечника во время взаимодействия усилия юстировочного винта на сердечник при юстировке.

Формула изобретения

Устройство для юстировки световолокна в наконечнике, содержащее пуансон, установленный на основании с возможностью воздействия на сердечник из мягкого материала со стороны рабочего торца волокна между втулкой и волокном, от л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации при повышении точности центровки, устройство дополнительно снабжевания, выполненные в виде П-образных скоб, по центру которых установлены шаровые опоры, в гнездах каждой из которых размещены шарики меньшего диаметра, контактирующие с шариком большего диаметра, который в свою очередь:взаимодействует с соответствующей подвижной призмой, на стойках смонтированы проушины с катками, при этом подвижные призмы центрирующего механизма установлены между катками проушин с возможностью взаимодействия с основанием через шариковые сепараторы, фиксирующий механизм содержит подъемную через винтовой рычаг

1748126 траверзу, взаимодействующую с подвижной скобой капиров, кинематически связанных с роликами подвижных призм центрирующего механизма, а в состав меха5 низма визуального контроля входит микроскоп с призмой, размещенной вблизи торца втулки.

1748126

8 -Ю ло8ер>уто

Я

1748126

Д вЂ” Д лоЬрнул а

Текред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л.Филь

Редактор С.Лисина

Заказ 2504 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина..101