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多端口光器件的加工方法與流程

文檔序號:12808508閱讀:916來源:國知局
多端口光器件的加工方法與流程

本發(fā)明涉及一種主要用于光通信系統(tǒng)中的多端口有源光電器件本體。尤其是集成了多個發(fā)射光組件和多個接收光組件結(jié)合一體的光器件osa(opticalsub-assembly)。



背景技術(shù):

光有源器件是光通信系統(tǒng)中將電信號轉(zhuǎn)換成光信號或?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換成電信號的關(guān)鍵器件,是光傳輸系統(tǒng)的心臟,其基本作用是光路的耦合和固定,而光路的耦合和固定都需要器件本體(base)設(shè)計和加工保證。多端口光器件主要應用在高速率pon接入網(wǎng)、三網(wǎng)合一網(wǎng)絡(luò)、點對點數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)中。多端口光器件發(fā)射組件將激光器產(chǎn)生的激光耦合進入光纖傳輸,接收光組件負責探測接收從光纖發(fā)送過來光信號。這種高集成度的器件對于金屬本體的依賴和要求非常高,所以其設(shè)計和加工是osa設(shè)計和生產(chǎn)的核心所在。普通光器件osa封裝構(gòu)件包括:ldto-can、pdto-can、ld封焊管體、pd陶瓷壓配管體、方形外套、插針適配器、發(fā)射光透射,接收光反射的45度膜片、透射45度膜片反射過來的接收光的0度膜片。多端口光器件osa包括多個to-can端口和多片45°,13°等分光玻片及多片0°帶通濾波片,光器件osa本體設(shè)計非常復雜,由于受外部尺寸,內(nèi)部空間,濾波片裝配精度等的限制,導致了機械加工的方式無法保證設(shè)計要求。目前行業(yè)內(nèi)通用做法是采用粉末冶金注塑(mim)方式來實現(xiàn)設(shè)計。使用粉末冶金注塑mim需要模具成型,高額的開模費用和漫長的周期成為瓶頸,而且加工復雜。濾波片作為osa設(shè)計中的核心無源器件,其特性是對入射光角度非常敏感,1度的偏差或造成光濾波片光譜曲線偏移6nm左右,這對osa的光學性能影響非常巨大。透反射濾波片承靠面加工角度和裝配定位角度的精度要求高。為了保證端口3上承靠面兩個濾波片放置后的角度是45度或是13度,底部需要清根,銑刀需從端口3口部深入,加工紅線標記的面,角度很難保證。用于放置濾波片的底部很難完全清根,加之金屬碎屑殘留,所以無法保證濾波片裝配后的角度。在圖7所示的傳統(tǒng)機加工異性體多端口光器件本體在進行加工中,濾波片的第一透反射濾波片承靠面和第二透反射濾波片承靠面,由于空間限制需要使用特殊刀具來進行加工,第一透反射濾波片承靠面2和第二透反射濾波片承靠面3面上留有大量毛刺很難清除,同時第一透反射濾波片承靠面2和第二透反射濾波片承靠面3的根部90°位置無法清根,影響裝配角度。由于多端口osa本體都采用sus304不銹鋼加之機加工存在內(nèi)部空間小,使用常規(guī)鉆,銑,削,磨等方法都無法精準加工,只能采用特殊定制刀具,多次裝夾來進行加工,根本無法實現(xiàn)批量生產(chǎn),同時多次裝夾也會帶來加工精度差等問題。目前采用特殊刀具或者定制刀具加工多端口osa本體,刀具的價格非常昂貴,即使使用特殊刀具加工出來也會在濾波片底部和承靠平面留下大量的金屬毛刺,如果不采用人手工使用刮刀去毛刺根本無法使用,但由于內(nèi)部尺寸非常狹?。庸こ叽缍际呛撩琢考墸?,有些地方根本無法清除,這樣導致良品率很低加工件價格昂貴。不論是機加工還是粉末冶金注射成型的方法加工多端口osa本體,一個osa本體產(chǎn)品只能用在一個設(shè)計上面,如果設(shè)計上有小改動,要么就是機加工刀具或工藝變化,要么就是要修改粉末冶金的模具,這些更改都需要半個月到一個月的周期。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)機加工制作多端口光器件(osa)存在的缺陷,提供一種加工簡單,費用低廉,快速靈活的多端口光器件的加工方法。

本發(fā)明的上述目的可以通過以下方式方案予以實現(xiàn),一種多端口光器件的加工方法,其特征在于包括如下步驟:為簡化加工,首先制備一個六面制有通光孔的多端口光器件本體17,然后將背面制有螺釘狀的十字槽定位盤及其垂直柱頭上制有濾波片承靠面的濾波片鏡架,壓配入多端口光器件本體側(cè)面的定位配合孔,將十字槽定位盤定位在壓配定位夾具對角線的下模十字定位柱14上,并將多端口光器件本體插入夾具上模板中部的限位槽12中,用沖壓頭沖壓將多端口光器件本體與濾波片鏡架壓為一體,組裝成一個將兩個透反射濾波片的旋轉(zhuǎn)角度控制在±0.5度以內(nèi)的矩形體形狀的多端口光器件組件。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。

加工簡單。本發(fā)明采用一個六面制有通光孔的多端口光器件本體17和背面制有螺釘狀的十字槽定位盤及其柱頭上制有濾波片承靠面的濾波片鏡架兩件組裝成整體,濾波片鏡架使用常規(guī)銑刀一次加工,就可以將兩個透反射濾波片承靠面加工出來。多端口光器件外殼加工只需要普通機加工設(shè)備配合通用刀具將幾個通光孔加工出來即可,而且對加工的精度要求不高。這些加工不僅非常簡單而且濾波片放置角度有保證,最重要的是多端口光器件兩個透反射承靠面采用一刀成型,解決了角度精度和底部清根問題和現(xiàn)有技術(shù)只能采用特殊定制刀具,多次裝夾來進行加工帶來加工精度差等問題。

費用低廉。本發(fā)明將背面制有螺釘狀的十字槽定位盤及其垂直柱頭上制有濾波片承靠面的濾波片鏡架,壓配入多端口光器件本體側(cè)面的定位配合孔,將十字槽定位盤定位在壓配定位夾具對角線的下模十字定位柱14上,并將多端口光器件本體插入夾具上模板中部的限位槽12中,用沖壓頭沖壓將多端口光器件本體與濾波片鏡架壓為一體,可以采用常規(guī)加工方法,使用市面通用刀具,完成多端口光器件本體17和濾波片鏡架裝配,從而對加工精度要求也降低了不少,同時不存在毛刺問題,從根本上解決了良品率問題,所以費用低廉。

快速靈活。本發(fā)明采用多端口光器件本體17和濾波片鏡架兩件式設(shè)計,濾波片鏡架可以通用到所有兩端口,三端口甚至是四端口產(chǎn)品上,而不同的只是對多端口光器件本體17進行修改,這樣改動非常簡單,機加工的刀具是沒什么變化的,同時加工的夾具和工藝也沒有大的變化。這樣就實現(xiàn)了快速支持多產(chǎn)品平臺,機動靈活的作用。

提高了加工精度。本發(fā)明采用圖3和圖4多端口光器件本體17和濾波片鏡架兩個零件機動快速壓配,靈活組合多端口光器件本體的方式,別降低了圖3器件和圖4多端口光器件本體17和濾波片鏡架器件的加工難度和成本。采用一刀加工圖2中第一透反射濾波片承靠面2和第二透反射濾波片承靠面3,采用濾波片鏡架十字槽定位盤定位角度與多端口光器件本體17壓配組合為一體的方式組裝,濾波片角度控制精度可達到0.5度以內(nèi).不僅解決了濾波片承靠面角度精度,兩個承靠面夾角底部完全無圓角的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多端口光器件的外形構(gòu)造示意圖。

圖2是圖1剖視圖。

圖3是圖1多端口器件外殼本體的構(gòu)造示意圖。

圖4是圖1濾波片鏡架的構(gòu)造示意圖

圖5是本發(fā)明壓配定位夾具的分解構(gòu)造示意圖。

圖6是圖5壓配多端口光器件的定位原理示意圖。

圖7是傳統(tǒng)多端口光器件本體的剖視構(gòu)造示意圖。

圖中:1壓配孔,2第一透反射濾波片承靠面,3第二透反射濾波片承靠面,4第一端口,5第二端口,6第三端口,7第四端口,8配合孔,9十字槽定位盤,10夾具上模板,11夾具下模板,12限位槽,13夾具上模板定位孔,14夾具下模板定位柱,15十字定位柱,16夾具下模板定位孔,17光器件多端口光器件本體。

具體實施方式

參閱圖1-圖3。根據(jù)本發(fā)明,為簡化加工,首先制備一個圖3所示,六面制有通光孔的多端口光器件本體17具有第一端口4、第二端口5、第三端口6和第四端口7四個端口和一個配合孔8。再制備一個圖4所示的螺釘狀帶有十字定位槽9的濾波片鏡架,然后將背面制有螺釘狀的十字槽定位盤及其垂直柱頭上制有濾波片承靠面的濾波片鏡架,壓配入多端口光器件本體側(cè)面的定位配合孔,將十字槽定位盤定位在壓配定位夾具對角線的下模十字定位柱14上,并將多端口光器件本體插入夾具上模板中部的限位槽12中,用沖壓頭沖壓將多端口光器件本體與濾波片鏡架壓為一體,組裝成一個將兩個透反射濾波片的旋轉(zhuǎn)角度控制在±0.5度以內(nèi)的矩形體形狀的多端口光器件組件。

參閱圖4。濾波片鏡架包括:十字槽定位盤9及其垂直在十字槽定位盤9背面上的v形開槽柱頭,以及位于所述開槽柱頭末端上,呈v形狀分布的第一透反射濾波片承靠面2和第二透反射濾波片承靠面3。第一透反射濾波片承靠面2和第二透反射濾波片承靠面3互為90°,透反射濾波片貼裝在v形承靠面上,第一透反射濾波片承靠面2和第二透反射濾波片承靠面3與十字定位槽盤9的十字定位槽的橫豎槽成45°。

參閱圖5、圖6。定位壓配夾具包括長方體夾具上模板10和夾具下模板11,其中,夾具上模板10中部開有用于限定多端口光器件本體的限位槽12和對角上的夾具上模板定位孔13,在使用中夾具上模板定位孔13與夾具下模板定位柱14套合在一起,用于準確定位限位槽12與十字定位柱15的相對位置。夾具下模板11中部制有對應限位槽12的十字定位柱15和對應夾具上模板定位孔13夾具下模板定位孔16,夾具下模板定位孔16與沖擊機固定,以提高壓配過程中的穩(wěn)定性,精準的完成壓配的定位。濾波片鏡架的壓配過程包括四個具體組裝步驟:第一步將圖6中的十字槽定位盤9與十字定位柱15對準安裝,第二步將圖6中夾具上模板定位孔13與夾具下模板定位柱14套合,并將夾具上模板10與夾具下模板放平壓緊夾具下模板11;第三步將圖3多端口光器件本體17通過限位槽12與圖4濾波片鏡架對準放置。在放置中需要將多端口光器件本體的配合孔8沖下,將濾波片鏡架突出部分置于多端口光器件本體內(nèi)部,最后,通過沖壓設(shè)備進行壓力配合,通過壓配定位夾具將圖4濾波片鏡架和圖3多端口器件多端口光器件本體進行壓配組裝,就可以完成多端口光器件本體的組裝,形成圖1的多端口器件本體。

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