Устройство для совмещения световодов Советский патент 1988 года по МПК G02B6/36 

. Изобретение относится к области интегральной оптики и волоконно-оптической связи и может быть применено в создании устройств оптического ввода-вьшода.

Известно устройство для совмещения волоконных световодов, в котором совмещение достигается с помощью четырех винтов, после чего емкость заливается наполнителем.

Недостатками этого устройства являются невысокая точность совмещения и необходимость использования наполнителя.

Известно также устройство для совмещения световодов, содержащее корпус, связанный с первым световодом, именлций цилиндрическое отверстие, в котором с возможностью вращения установлена первая втулка с цилиндрическим отверстием, расположенным эксцентрично оси втулки, вторую втулку, связанную с первой с возможностью вращения эксцентрично оси первой втулки, и второй световод, закрепленный во второй втулке эксцентрично оси. Вращением обеих втулок второй световод .может быть установлен в лю бую точку в пределах некоторого кольда, где находится и первый световод,

Однако в данном устройстве недостаточно высока точность совмещения световодов, особенно маломодовых

„ «

Целью изобретения является повьшение точности совмещения световодов.

. Для достижения этой цели в устройстве для совмещения световодов, содержащем корпус, связанный с первым световодом, имеющий цилиндрическое отверстие, в котором с возможностью вращения установлена первая втулка с цилиндрическим отверстием, выполненным /.эксцентрично оси втулки, вторую втулку, связанную с первой с возможностью вращения эксцентрично оси первой втулки,и второй световод, закрепленный во второй втулке эксцентрично ее оси, первая и вторая втулки связаны- через введенный рычажно-шарнирный механизм, содержащий рычаг, установленный на шаровом шарнире в корпусе большее плечо которого через щаровой шарнир связано с введенной муфтой, установленной в эксцентричном отверстии первой втулки с возможностью скольжения, а само отверстие выполнено с наклоном к оси первой втулки.

выступающая из корпуса часть которой )Связана с ним через введенную составную гайку, резьбовая часть гайки связана с корпусом и охватьгеает с зазором первую втулку, а другая ее часть жестко связана с первой втулкой,причем обе части гайки установлены с возможностью раздельного вращения и совместного осевого перемещения, при этом меньшее плечо рычага щаровым шарниром связано с второй втулкой с прямоугольным отверстием, в котором расположен введенный стержень с выступом, связывакяций вторую втулку и корпус с возможностью их относительного перемещения и установленный эксцентрично оси первой втулки, причем диаметр стержня равен ширине отв:ерстия, а второй световод укреплен на второй втулке эксцентрично стержню.

Кроме того, первьй световод может быть закреплен на корпусе с возможностью перемещения, например на . скользящей платформе с микрометрическими винтами. Вторая часть составной гайки, которая жестко связана с вы-, ступающей частью первой втулки, может быть выполнена в виде цанги. Первый и второй световоды могут быть прикреплены соответственно к корпусу и второй втулке через съемные приспособления, что позволяет отделять их от устройства после совмещения и совместного закрепления.

На фиг. 1 показан осевой разрез устройства; на фиг. 2 - вид на торец корпуса и вторую втулку со снятым устройством крепления первого световода. . .

Устройство содержит корпус 1, йыполненный в виде цилиндрической трубы. В отверстие корпуса вставлена первая втулка 2, которая может скользить и вращаться в отверстии корпуса и имеет эксцентриситетное и наклонное к своей оси отверстие. Внутри этого отверстия проходит рьиаг 3, большее плечо которого оканчивается внутри муфты 4 Жаровым шарниром 5. Малое плечо рычага оканчивается шаровым шарниром 6, Сам рычаг закреплен в торцовой части-корпуса на шаровом шарнире 7.

К выступающей из корпуса части первой в гулки жестко прикреплена вторая часть 8 составной гайки, представляющая собой, например, цангу.

зажатую на цилиндрической поверхности первой втулки. Первая часть 9 составной гайки связана с второй частью с возможностью раздельного вращения с и совместного перемещения вдоль оси, например, t помощью кольцевых проточек и буртиков, каждый из которых заходит, в проточку другой части составной гайки, и имеет редьбу, которая Ю навернута на соответствующую резьбу на корпусе; при этом первая часть составной гайки не касается, непосредственно первой втулки. Обойма 10 охватывает на скользящей посадке кор-15 пус и может быть жестко связана с ним зажимом 11. Осевой стержень 12 с выступом укреплен перпендикулярно торцовой части корпуса эксцентрично оси вращения первой втулки и прижима-20 ет выступом к торцовой плоскости корпуса втулку 13, -. проходя через прямоугольное отверстие в ней. Ширина отверстия равна диаметру осевого стержня..25

Плита 14 вместе с элементами перемещения и фиксации к обойме, включающими юстировочный винт 15 и стопорньш винт 16, имеет также устройство для крепления первого световода в ЗО съемном присйособлении 17 и устаноззлена на обойме, например, в пазах ласточкин хвост. Второй световод в , съемном приспособлении 18 закреплен ;; в отверстии 19 второй втулки, напри- ., мер с помощью зажима.

Устройство работает следующим образом.

Вначале -первый и второй световоды закрепляются соответственно на Q плите 14 и второй втулке 13. Производится предварительная юстировка световодов с помощью перемещения плиты 14 посредством -юстировочного винта 15, а также вращения обоймы 10 от-дд носительно корпуса 1 при ослабленном зажиме И, О степени совмещения судят по величине проходящей через оба световода мощности излучения. После достижения предварительной юстировки « положение плиты 14 фиксируют стопорным винтом 16 и зажимом П. Окончательная юстировка производится вращением первой части 9 составной .гайки или второй части 8 составной гайки. При вращении первой частисоставной гайки происходит осевое (без вращения) перемещение первой втулки 2 относительно корпуса 1, так как вторая часть 8 составной гайки жестко связана с корпусом. Поскольку внутреннее отверстие первой втулки имеет наклон к оси, при таком перемещении муфта 4 смещается в радиальном направлении и через рычаг 3 вызывает смещение второй втулки 13 со вторым световодом на величину, уменьшенную в отношении длин плеч рычага. Смещение второй втулки ограничивается длиной прямоугольного отверстия, в которое проходит осевой стержень 12. Тангенциальное смещение второй втулки 13 происходит при вращении второй части 8 составной гайки при приторможенной первой части 9. При этом муфта 4 опиIсывает окружность и через рычаг 3 вызьтает вращательное движение второй втулки 13 вокруг осевого стержня 12. После пол гчения максимума проходящего излучения процесс окончательной юстировки повторяют до достижения абсолютного максимума. Если устройство предназначено для взаимного крепления первого и второго световодов после их совмещения, то световоды после совмещения скрепляют вместе и отсоединяют от плиты 14 и второй втулки 13.

Данное; устройство позволяет решить задачу точного совмещения световодов, в том числе маломодовых световодов, имеющих весьма малые поперечные размеры, что является весьма сложной технической задачей, труднорешаемой известными средствами. Точность совмещения может быть, в принципе, сколь угодно высокой при

пользовании рычага с больщим отношением дпин большого и малого плеч. Реально использование рычага с этим отношением, равным 10, позволяет весьма точно совмещать световоды с линейньЫи размерами в 10 раз меньшими, чем допускает прототип.

1123399

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕЩЕНИЯ СВЕТОВОДОВ, содержащее корпус, связанный с первым световодом, имеющий цилиндрическое отверстие, в котором с возможностью вращения установлена первая втулка с цилиндрическим отверстием, выполненным эксцентрично оси втулки, вторую втулку, связанную с первой с возможностью вращения эксцентричйо оси первой втулки, и.второй световод, закрепленный во. второй втулке эксцентрично ее оси, о т л и-чающееся , что, с целью повышения точности совмещения световодов, первая и вторая втулки связаны через введенный рычаяно-шарннрный механизм, содержащий рычаг, установленный на шаровом шарнире в корпусе, большее плечо которого через шаровой шарнир связано с введенной муфтой, установленной в эксцентрическом отверстии первой втулки с возможностью скольжения, а само отверстие выполн но с наклоном к оси первой втулки, выступающая из корпуса часть которой связана с ним через введенную составную гайку, резьбовая часть гайки связана с корпусом и охватывает с зазором первую втулку, а другая ее часть жестко связана с первой втулкой,, причем обе части гайки установлены с возможностью раздельного вращения и : совместного -осевого перемещения, при этом меньшее плечо рычага шаровым шарниром связано с второй втулкой с прямоугольным отверстием, в.котр ром расположен введенный стержень с выступом, связывающий вторуюв втулку и корпус с возможностью их относи(Л тельного перемещения и установленный эксцентрично оси первой втулки, причем диаметр стержня равен ширине отверстия, а второй световод укреплен , на второй втулке эксцентрично стержгню. 2.Устройство по п.I, о т л и чающееся тем, что первый световод укреплен на корпусе с возмож: ностью перемещения. 3.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с-я тем, что часть сос:|тавной гайки, жестко связанная с первой втулкой, выполнена в виде цанги. 4.Устройство по п., отличающееся тем, что первый и второй световоды прикреплены соответ- ствбнно к корпусу и второй втулке че- рез съемные приспособления.