激光耦光焊接設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種激光耦光焊接設(shè)備，包括一XYZ旋轉(zhuǎn)耦光定位平臺(tái)可固持光收發(fā)次模塊的光導(dǎo)引單元及發(fā)光單元、一激光焊接機(jī)、一攝影機(jī)、以及一光點(diǎn)檢測(cè)治具。該光點(diǎn)檢測(cè)治具包含有一反射鏡可移動(dòng)進(jìn)入至該光導(dǎo)引單元及發(fā)光單元之間，并使光導(dǎo)引單元及發(fā)光單元發(fā)出的光源經(jīng)由該反射鏡反射至該攝影機(jī)中，以快速找到該光導(dǎo)引單元及發(fā)光單元的光點(diǎn)位置。
【專利說(shuō)明】 激光耦光焊接設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種激光耦光焊接設(shè)備，尤指一種利用光點(diǎn)檢測(cè)治具能快速找到光導(dǎo)引單元與發(fā)光單元最佳的光點(diǎn)位置的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]在光纖通訊系統(tǒng)中，光收發(fā)次模塊(OpticalSub-Assembly for Transceivers)為光訊號(hào)與電訊號(hào)轉(zhuǎn)換中的重要媒介，光收發(fā)次模塊分為發(fā)射光訊號(hào)的光傳輸次模塊(Transmitting Optical Sub-Assembly, T0SA);可同時(shí)容納雙方向的訊息于同一光纖內(nèi)的雙向光收發(fā)次模塊(B1-direct1n Optical Sub-Assembly, B0SA);及可同時(shí)接收數(shù)字訊號(hào)及模擬訊號(hào)并發(fā)射數(shù)字/模擬訊號(hào)的三向光收發(fā)次模塊(Tr1-direct1n OpticalSub-Assembly，TR1-DI 0SA)等類型。該 TOSA、BOSA、TR1-DI OSA 連結(jié)有一光導(dǎo)引單元，通常該T0SA、BOSA, TR1-DI OSA的光導(dǎo)引單元與發(fā)光單元的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)(Optical Alignment)需要一組精密的XYZ耦光定位平臺(tái)以控制光導(dǎo)引單元與發(fā)光單元作耦光對(duì)準(zhǔn)，以得到最佳光功率。
[0003]就光學(xué)對(duì)準(zhǔn)制程而言，利用耦光定位平臺(tái)夾持及固定該光導(dǎo)引單元及該發(fā)光單元，使該光導(dǎo)引單元沿Z軸(垂直)方向上下移動(dòng)，及發(fā)光單元沿XY平面移動(dòng)(XYZ軸方向可參考圖1中所示)，并于光導(dǎo)引單元的光纖纖核與發(fā)光單元的激光二極管的焦點(diǎn)找到最佳耦光位置，即調(diào)整光纖與激光二極管之間的特定位置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]由于，耦光定位平臺(tái)作XY平面移動(dòng)時(shí)，是從起始點(diǎn)至中心點(diǎn)的矩形回旋位移，以搜尋出光光點(diǎn)位置的中心點(diǎn)，最后藉由激光焊接機(jī)(Laser welding)將其固定。惟該耦光定位平臺(tái)需完成矩形回旋位移才能找出光導(dǎo)引單元與發(fā)光單元的光點(diǎn)位置，而該位移行程需花費(fèi)數(shù)分鐘的工作時(shí)間，此缺失需加克服。
[0005]因此，本發(fā)明的目的是提供一種激光耦光焊接設(shè)備，其利用光點(diǎn)檢測(cè)治具能快速找到光導(dǎo)引單元與發(fā)光單元最佳的光點(diǎn)位置，并適用于各種型式的光收發(fā)次模塊。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種激光耦光焊接設(shè)備，用以使光收發(fā)次模塊的發(fā)光單元及光導(dǎo)引單元作耦光對(duì)準(zhǔn)并進(jìn)行焊接，該激光耦光焊接設(shè)備包括一 XY旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)平臺(tái)用以支持及固定該發(fā)光單元、一 Z軸移動(dòng)平臺(tái)用以支持該光導(dǎo)引單元、一激光焊接機(jī)用以使該光導(dǎo)引單元連結(jié)在該光收發(fā)次模塊的收容本體上、及一攝影機(jī)連接至一計(jì)算機(jī)裝置；其特點(diǎn)是:該激光耦光焊接設(shè)備還包括一光點(diǎn)檢測(cè)治具，該光點(diǎn)檢測(cè)治具具有一向該光收發(fā)次模塊前進(jìn)或離開(kāi)的反射鏡，當(dāng)該反射鏡移動(dòng)至該發(fā)光單元與光導(dǎo)引單元之間，將使該光導(dǎo)引單元及發(fā)光單元發(fā)出的光源經(jīng)由該反射鏡反射至該攝影機(jī)中，以快速找到光點(diǎn)位置，并藉由該攝影機(jī)擷取的影像，經(jīng)由計(jì)算機(jī)裝置比對(duì)分析后并進(jìn)行光點(diǎn)稱合作業(yè)。
[0007]所述光點(diǎn)檢測(cè)治具更包含有一聚光結(jié)構(gòu)，該聚光結(jié)構(gòu)位于該反射鏡后方，使經(jīng)由該反射鏡反射后的光源藉由該聚光結(jié)構(gòu)聚焦至該攝影機(jī)中。
[0008]所述光點(diǎn)檢測(cè)治具更包含有一裝載該反射鏡及攝影機(jī)的基板。
[0009]所述光點(diǎn)檢測(cè)治具更包含有一裝載該反射鏡及聚光結(jié)構(gòu)的基板。
[0010]所述反射鏡為三角形本體，具有一第一反射面及一第二反射面，該第一反射面使該光導(dǎo)引單元發(fā)出的光源經(jīng)由該第一反射面反射至該攝影機(jī)中，該第二反射面使該發(fā)光單元發(fā)出的光源經(jīng)由該第二反射面反射至該攝影機(jī)中。
[0011]所述反射鏡為三角形本體，具有一第一反射面及一第二反射面，該第一反射面使該光導(dǎo)引單元發(fā)出的光源經(jīng)由該第一反射面反射至該聚光結(jié)構(gòu)，并射入至該攝影機(jī)中，該第二反射面使該發(fā)光單元發(fā)出的光源經(jīng)由該第二反射面反射至該聚光結(jié)構(gòu)，并射入至該攝影機(jī)中。
[0012]所述聚光結(jié)構(gòu)具有一固定座及一聚光片，該聚光片連結(jié)在該固定座上。
[0013]所述激光耦光焊接設(shè)備更包含一具有動(dòng)力源的第二定位平臺(tái)，該基板設(shè)置于該第二定位平臺(tái)上，該第二定位平臺(tái)的動(dòng)力源使該基板向該光收發(fā)次模塊前進(jìn)或離開(kāi)。
[0014]所述激光稱光焊接設(shè)備更包含一第一移動(dòng)式治具，該第一移動(dòng)式治具推動(dòng)一訊號(hào)接收器與該光收發(fā)次模塊的收容本體連結(jié)。
[0015]所述激光耦光焊接設(shè)備更包含一第二移動(dòng)式治具，該第二移動(dòng)式治具用以推動(dòng)另一訊號(hào)接收器/發(fā)射器與該光收發(fā)次模塊的收容本體連結(jié)。
[0016]如此，藉由該光點(diǎn)檢測(cè)治具的反射鏡可移動(dòng)進(jìn)入該光導(dǎo)引單元及發(fā)光單元之間，可快速直接找出各種型式光收發(fā)次模塊的光導(dǎo)引單元與發(fā)光單元最佳的光點(diǎn)位置，且不需要矩形回旋位移。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明激光耦光焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明光點(diǎn)檢測(cè)治具的立體圖。
[0019]圖3為本發(fā)明聚光結(jié)構(gòu)的立體分解圖。
[0020]圖4至圖6為本發(fā)明激光耦光焊接設(shè)備對(duì)TOSA進(jìn)行耦光焊接動(dòng)作示意圖。
[0021]圖7及圖8是本發(fā)明激光耦光焊接設(shè)備對(duì)BOSA進(jìn)行耦光焊接動(dòng)作示意圖。
[0022]圖9及圖10是本發(fā)明激光耦光焊接設(shè)備對(duì)TR1-DI OSA進(jìn)行耦光焊接動(dòng)作示意圖。
[0023]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
光點(diǎn)檢測(cè)治具10基板11
反射鏡20第一反射面21
第二反射面23聚光結(jié)構(gòu)30
固定座31聚光片32
攝影機(jī)40計(jì)算機(jī)裝置41
激光耦光焊接設(shè)備50XY旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)平臺(tái)51
第一定位平臺(tái)52第二定位平臺(tái)53
Z軸移動(dòng)平臺(tái)54激光焊接機(jī)55
第一移動(dòng)式治具56第二移動(dòng)式治具57 光傳輸次模塊(TOSA) 60雙向光收發(fā)次模塊(BOSA) 70
三向光收發(fā)次模塊(TR1-DI 0SA) 80收容本體61、71、81
發(fā)光單元62、72、82光導(dǎo)引單元63、73、83
光源λ 1、λ 2光點(diǎn)a、b
訊號(hào)接收器74訊號(hào)接收/發(fā)射器84、85。

【具體實(shí)施方式】
[0024]請(qǐng)參閱圖1及圖2所示，本發(fā)明的激光耦光焊接設(shè)備50可供光收發(fā)次模塊如光傳輸次模塊(TOSA) 60 (見(jiàn)圖4)、雙向光收發(fā)次模塊(BOSA) 70 (見(jiàn)圖7)、三向光收發(fā)次模塊(TR1-DI 0SA) 80 (見(jiàn)圖9)的光導(dǎo)引單元與發(fā)光單元作耦光對(duì)準(zhǔn)，并進(jìn)行焊接作業(yè)。該激光耦光焊接設(shè)備50包括有一 XYZ旋轉(zhuǎn)耦光定位平臺(tái)，該XYZ旋轉(zhuǎn)耦光定位平臺(tái)具有一XY旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)平臺(tái)51及一 Z軸移動(dòng)平臺(tái)54，該XY旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)平臺(tái)51藉由一第一定位平臺(tái)52用以支持及固定光收發(fā)次模塊的發(fā)光單元，該Z軸移動(dòng)平臺(tái)54用以支持及固定光收發(fā)次模塊的光導(dǎo)引單元；一激光焊接機(jī)55 攝影機(jī)((XD CAMERA) 40連接一計(jì)算機(jī)裝置41 ;以及一光點(diǎn)檢測(cè)治具10可快速找到發(fā)光單元與光導(dǎo)引單元的光點(diǎn)位置，并藉由該攝影機(jī)40擷取的影像，經(jīng)由計(jì)算機(jī)裝置41比對(duì)分析以進(jìn)行光點(diǎn)耦合作業(yè)。
[0025]本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于該光點(diǎn)檢測(cè)治具10包含一反射鏡20，該反射鏡20可移動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)光收發(fā)次模塊。該光點(diǎn)檢測(cè)治具10更包含有一聚光結(jié)構(gòu)30及一基板，該聚光結(jié)構(gòu)30位于該反射鏡20后方，該基板11用以裝載該反射鏡20、聚光結(jié)構(gòu)30及攝影機(jī)40。該基板11以可移動(dòng)方式設(shè)置在第二定位平臺(tái)53上，并藉由一動(dòng)力源如汽缸或馬達(dá)使該基板11移動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)光收發(fā)次模塊。
[0026]該反射鏡20為三角形本體，具有一第一反射面21及一第二反射面22。
[0027]如圖3所示，該聚光結(jié)構(gòu)30具有一固定座31及一聚光片32，該固定座31連結(jié)在該基板11上，該聚光片32連結(jié)在該固定座31上。
[0028]圖4至圖6顯示本發(fā)明激光耦光焊接設(shè)備50對(duì)光傳輸次模塊(TOSA) 60進(jìn)行耦光焊接動(dòng)作示意圖。首先，將一具有發(fā)光單元62的收容本體61安置在該第一定位平臺(tái)52中，及一光導(dǎo)引單元63安置在該Z軸移動(dòng)平臺(tái)54上。本發(fā)明的光點(diǎn)檢測(cè)治具10藉由動(dòng)力源(如汽缸或馬達(dá)等)可向前位移至光導(dǎo)引單元63與收容本體61之間(如圖5)，此時(shí)，該光導(dǎo)引單兀63發(fā)出的光源λ I投射于第一反射面21上,及該發(fā)光單兀62發(fā)出的光源λ 2投射于第二反射面22上，且使該光源λ 1、λ 2經(jīng)由聚光片32聚焦進(jìn)入該攝影機(jī)40中，而可快速找到光導(dǎo)引單元63與發(fā)光單元62的光點(diǎn)位置，接著，該光點(diǎn)檢測(cè)治具10退回原始位置如圖4所示。
[0029]然而，該攝影機(jī)40擷取的影像，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)裝置41比對(duì)分析后，將所得結(jié)果參數(shù)送出促使該XY旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)平臺(tái)51進(jìn)行光點(diǎn)a、b對(duì)準(zhǔn)作業(yè)，即光點(diǎn)a快速移動(dòng)至光點(diǎn)b，使光點(diǎn)a、b耦光對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)，該光導(dǎo)引單元63則藉由Z軸移動(dòng)平臺(tái)54向下移動(dòng)至定位點(diǎn)，完成耦光對(duì)準(zhǔn)后則利用激光焊接機(jī)55使光導(dǎo)引單元63固定在收容本體61上，如圖6所示。
[0030]圖7及圖8顯示本發(fā)明激光耦光焊接設(shè)備50對(duì)雙向光收發(fā)次模塊(BOSA) 70進(jìn)行耦光焊接的示意圖。該激光耦光焊接設(shè)備50的組件和圖4至圖6 —樣被標(biāo)示出來(lái)，及光點(diǎn)檢測(cè)治具10的快速耦光方法和圖4至圖6相同。但為了應(yīng)用在雙向光收發(fā)次模塊(BOSA)70，該激光耦光焊接設(shè)備50更包含一第一移動(dòng)式治具56可用以支持及固定一訊號(hào)接收器74，可在光導(dǎo)引單元73與發(fā)光單元72耦光對(duì)準(zhǔn)且固定在收容本體71時(shí)，該第一移動(dòng)式治具56向前移動(dòng)至收容本體71，使該訊號(hào)接收器74藉由XYZ移動(dòng)且接收到該光導(dǎo)引單元73傳回的光訊號(hào)后而固定在收容本體71上,如圖8所不。
[0031]圖9及圖10顯示本發(fā)明激光耦光焊接設(shè)備50對(duì)三向光收發(fā)次模塊(TR1-DI 0SA)80進(jìn)行耦光焊接的示意圖。該激光耦光焊接設(shè)備50的組件和圖4至圖6 —樣被標(biāo)示出來(lái)，及光點(diǎn)檢測(cè)治具10的快速耦光方法和圖4至圖6相同。但為了應(yīng)用在三向光收發(fā)次模塊(TR1-DI 0SA) 80，該激光耦光焊接設(shè)備50更包含一第一移動(dòng)式治具56及一第二移動(dòng)式治具57可用以分別支持及固定訊號(hào)接收器84和訊號(hào)發(fā)射器85 (當(dāng)然，該訊號(hào)接收器84和訊號(hào)發(fā)射器85亦可分別裝設(shè)于該第二移動(dòng)式治具57及第一移動(dòng)式治具56上)，并在光導(dǎo)引單元83與發(fā)光單元82耦光對(duì)準(zhǔn)且固定在收容本體81時(shí)，使第一、第二移動(dòng)式治具56、57向前移動(dòng)至收容本體81，使該訊號(hào)接收器84、訊號(hào)發(fā)射器85藉由XYZ移動(dòng)且接收到該光導(dǎo)引單元83傳回的光訊號(hào)后而固定在收容本體81上，如圖10所示。
[0032]總而言之，本發(fā)明激光耦光焊接設(shè)備50利用該光點(diǎn)檢測(cè)治具10可快速直接找出各種型式光收發(fā)次模塊的光導(dǎo)引單元與發(fā)光單元最佳的光點(diǎn)位置，且不需要矩形回旋位移，就能達(dá)到上述目的。
【權(quán)利要求】
1.一種激光耦光焊接設(shè)備，用以使光收發(fā)次模塊的發(fā)光單元及光導(dǎo)引單元作耦光對(duì)準(zhǔn)并進(jìn)行焊接，該激光耦光焊接設(shè)備包括一 XY旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)平臺(tái)用以支持及固定該發(fā)光單元，一 Z軸移動(dòng)平臺(tái)用以支持該光導(dǎo)引單元，一激光焊接機(jī)用以使該光導(dǎo)引單元連結(jié)在該光收發(fā)次模塊的收容本體上，及一攝影機(jī)連接至一計(jì)算機(jī)裝置；其特征在于:該激光耦光焊接設(shè)備還包括一光點(diǎn)檢測(cè)治具，該光點(diǎn)檢測(cè)治具具有一向該光收發(fā)次模塊前進(jìn)或離開(kāi)的反射鏡，當(dāng)該反射鏡移動(dòng)至該發(fā)光單元與光導(dǎo)引單元之間，將使該光導(dǎo)引單元及發(fā)光單元發(fā)出的光源(λ 1、λ 2)經(jīng)由該反射鏡反射至該攝影機(jī)中，以快速找到光點(diǎn)(a、b)位置，并藉由該攝影機(jī)擷取的影像，經(jīng)由計(jì)算機(jī)裝置比對(duì)分析后并進(jìn)行光點(diǎn)(a、b)耦合作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述光點(diǎn)檢測(cè)治具更包含有一聚光結(jié)構(gòu)，該聚光結(jié)構(gòu)位于該反射鏡后方，使經(jīng)由該反射鏡反射后的光源(λ 1、λ 2)藉由該聚光結(jié)構(gòu)聚焦至該攝影機(jī)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述光點(diǎn)檢測(cè)治具更包含有一裝載該反射鏡及攝影機(jī)的基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述光點(diǎn)檢測(cè)治具更包含有一裝載該反射鏡及聚光結(jié)構(gòu)的基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述反射鏡為三角形本體，具有一第一反射面及一第二反射面，該第一反射面使該光導(dǎo)引單元發(fā)出的光源(λ I)經(jīng)由該第一反射面反射至該攝影機(jī)中，該第二反射面使該發(fā)光單元發(fā)出的光源(λ 2)經(jīng)由該第二反射面反射至該攝影機(jī)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述反射鏡為三角形本體，具有一第一反射面及一第二反射面，該第一反射面使該光導(dǎo)引單元發(fā)出的光源(λ I)經(jīng)由該第一反射面反射至該聚光結(jié)構(gòu)，并射入至該攝影機(jī)中，該第二反射面使該發(fā)光單元發(fā)出的光源(λ 2)經(jīng)由該第二反射面反射至該聚光結(jié)構(gòu)，并射入至該攝影機(jī)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述聚光結(jié)構(gòu)具有一固定座及一聚光片，該聚光片連結(jié)在該固定座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述激光耦光焊接設(shè)備更包含一具有動(dòng)力源的第二定位平臺(tái)，該基板設(shè)置于該第二定位平臺(tái)上，該第二定位平臺(tái)的動(dòng)力源使該基板向該光收發(fā)次模塊前進(jìn)或離開(kāi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述激光耦光焊接設(shè)備更包含一第一移動(dòng)式治具，該第一移動(dòng)式治具推動(dòng)一訊號(hào)接收器與該光收發(fā)次模塊的收容本體連結(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光耦光焊接設(shè)備，其特征在于，所述激光耦光焊接設(shè)備更包含一第二移動(dòng)式治具，該第二移動(dòng)式治具用以推動(dòng)另一訊號(hào)接收器/發(fā)射器與該光收發(fā)次模塊的收容本體連結(jié)。
【文檔編號(hào)】B23K26/21GK104162738SQ201310183841
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月17日
【發(fā)明者】簡(jiǎn)志澄 申請(qǐng)人:簡(jiǎn)志澄