一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，由鈮酸鋰晶片夾具和夾具座、壓板以及鎖緊螺釘組成，通過鎖緊螺釘可以調節夾具座與夾具之間的相對位置，改變夾具座與夾具之間的作用力，從而改變夾具對光纖鈮酸鋰晶片的預緊力。此外，夾具的鈮酸鋰晶片夾持處的尺寸大于夾具座容許的最大尺寸，在鈮酸鋰晶片與研磨盤接觸時，研磨盤對鈮酸鋰晶片有作用力，則夾具與夾具座發生相對位移，夾具和夾具座的尺寸差使夾具通過自身的柔性鉸鏈結構發生形變，從而改變夾具作用在鈮酸鋰晶片上的夾緊力。研磨夾具包圍了光纖鈮酸鋰晶片的四個面，通過其中相對的兩個面施加力，使鈮酸鋰晶片在研磨的過程中姿態更加穩定，更利于其他研磨參數的控制。
【專利說明】
一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具
技術領域
[0001]本發明涉及一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，屬于光纖端面處理技術領域。
【背景技術】
[0002]光纖陀螺由于其具有體積小、重量輕、啟動快、精度范圍大、抗過載和耐沖擊、無運動部件等優點，得到了世界各國的重視，并逐步取代傳統陀螺儀。目前，在航空、航天、航海和兵器等軍用領域和地質、石油勘探等民用領域都具有廣泛的應用。
[0003]光纖陀螺主要由光源、探測器、分束器、光纖環、檢測電路等組成。光纖環是光纖陀螺的核心敏感元件，它不僅是角速度信號的來源，也是絕大部分非互易誤差的來源，光纖環的好壞直接影響光纖陀螺的精度。一般要求光纖環具有良好的傳光性能，光能轉換損失小，也就是說光纖的透過性能良好。光纖環中光的損失主要包括端面損失和光程損失。由于端面直接對接方式逐步成為Y波導與保偏光纖環尾纖耦合的主流方式，因此光纖端面損失主要發生在光纖耦合處，耦合處端面的粗糙度成為影響傳光性能的重要因素，因此研究光纖端面的處理技術具有重要的意義。
[0004]為便于研磨和耦合，尾纖在研磨前一般將其粘接到一片鈮酸鋰晶片上，尾纖與鈮酸鋰晶片一同研磨、拋光。由于鈮酸鋰晶片的尺寸較小，傳統的研磨卡具通過螺釘固定晶片，這種類似于點作用的方式很難保證研磨過程中晶片的姿態保持穩定，不利于研磨角度和研磨壓力等參數的控制，因此需要設計特殊的卡具固定研磨姿態。此外，由于光纖粘在鈮酸鋰晶片的表面，卡具固定晶片時應該避開光纖固定的位置，以免對光纖造成損壞，影響了光纖的傳光性能。為了滿足光纖陀螺中尾纖與Y波導耦合的互異性要求，需要光纖研磨的過程中實現兩根光纖尾纖的同時研磨。
【發明內容】
[0005]針對上述問題，本發明提出一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，更易于保證晶片研磨姿態的穩定。所發明的卡具更易于保證不同研磨壓力下光纖鈮酸鋰晶片姿態的穩定。
[0006]本發明適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，包括卡具座、卡具、壓板與鎖緊螺釘。
[0007]所述卡具座前部設計有卡具安裝凹槽;后部設計有光纖放置凹槽。
[0008]所述卡具后部側壁具有傾斜的鎖緊螺釘接觸面;卡具前部設計有柔性鉸鏈結構的左定位部分與右定位部分;左定位部分與右定位部分的相對側壁上設計相對稱的晶片定位凹進，分別用來定位光纖鈮酸鋰晶片左部分與右部分。
[0009]上述具安裝于卡具安裝槽內，前部一側具有傾斜的配合面，同時卡具安裝槽一側設計有凸起，凸起具有傾斜的定位面;通過配合面與定位面間的配合實現卡具在卡具座前后方向上的定位;同時，鎖緊螺釘由卡具座側壁上開設的螺紋孔穿入，與鎖緊螺釘接觸面接觸，用于調節卡具安裝槽內安裝的卡具左部分與右部分對的鈮酸鋰晶片的夾持力。
[0010]所述壓板一側與卡具座側面間鉸接，通過閉合壓板，使壓板內側面與夾具頂面間貼合，且相對固定，實現卡具在卡具座內的固定。
[0011]本發明的優點在于:
[0012]1、本發明適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，通過面接觸固定光纖鈮酸鋰晶片，這種固定方式可以使晶片受力更加均勻，研磨過程中不易相對于卡具發生位置改變，保證研磨過程中研磨角度和研磨姿態的穩定;在研磨的過程中可以隨研磨壓力大小的變化自動調整晶片夾緊力的大小，研磨壓力越大，光纖鈮酸鋰晶片對卡具的力越大，卡具向卡具座的凹槽內運動的距離就越大，接觸面受到的壓力就越大，從而發生更大的形變，使晶片受到的夾緊力更大，防止晶片因為與研磨臺之間的摩擦力太大而造成晶片在卡具中的姿態發生變化甚至從卡具中脫落;實現兩片光纖鈮酸鋰晶片的同時研磨，可以盡量滿足互異性要求。
【附圖說明】
[0013]圖1為光纖鈮酸鋰晶片研磨卡具結構示意圖
[0014]圖2卡具座結構示意圖
[0015]圖3卡具結構示意圖
[0016]圖4壓板座結構示意圖
[0017]
[0018]
[0019]圖中:
[0020]1-卡具座2-卡具3-壓板
[0021]4-鎖緊螺釘5-光纖鈮酸鋰晶片 101-卡具安裝槽
[0022]102-光纖放置槽103-連接孔104-鎖定孔
[0023]105-突起106-定位接觸面107-磁鐵片A
[0024]201-梯形結構凹進部分202-鎖緊螺釘接觸面 203-條形缺口
[0025]204-左定位部分205-右定位部分206-通孔A
[0026]207-通孔B208-晶片定位凹進 209-定位配合面
[0027]301-磁鐵片B302-光纖走纖槽
【具體實施方式】
[0028]下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
[0029]本發明光纖鈮酸鋰晶片研磨卡具，包括卡具座1、卡具2、壓板3與鎖緊螺釘4，如圖1所示。
[0030]所述卡具座I用于安裝卡具2，并配合卡具2—同定位光纖鈮酸鋰晶片5，如圖2所示，整體為矩形塊狀結構。卡具座I的前部上表面具有沿前后方向設計的貫通卡具座I前端面的條形凹槽，作為卡具安裝槽101，用來安裝卡具2。卡具座I的后部上表面具有沿前后方向設計有貫通卡具后端面的條形凹槽，作為光纖放置槽102，預留了光纖尾纖的位置，保證在光纖鈮酸鋰晶片5安裝完畢后，光纖不會被折斷。上述卡具安裝槽101與光纖放置槽102連通，且光纖放置槽102的寬度小于卡具安裝槽101槽。
[0031]卡具座I的后部位于光纖設置槽102兩側開有連接孔103，作為本發明卡具與其他裝置連接的接孔。卡具座I的左側面或右側面開有鎖定孔104，鎖定孔104位于卡具安裝槽101后段位置，與卡具安裝槽101連通，鎖定孔內螺紋安裝有鎖緊螺釘4，用于調節卡具安裝槽101內安裝的卡具2所加持的鈮酸鋰晶片5受到的預緊力。卡具座I上，位于卡具安裝槽101前端一側的壁面上設計有定位突起105，定位突起105具有一定位接觸面106，定位接觸面為后部朝向卡具安裝槽101另一側壁面傾斜一定角度的斜面，用來定位卡具2。卡具座I上表面位于卡具安裝槽1I兩側開有凹槽，凹槽內安裝有用于固定壓板3的磁鐵片Al 07。
[0032]所述卡具2為矩形板狀結構，如圖3所示，后端一側具有梯形結構凹進部分201，使卡具2的后部形成一個具有朝向卡具2前端傾斜的斜面，作為鎖緊螺釘接觸面202。卡具2前端具有沿前后方向設計的貫通卡具2前端面及上下表面的條形缺口 203。卡具2中位于條形缺口 203兩側部分，分別作為定位光纖鈮酸鋰晶片的左定位部分204與右定位部分205。條形缺口 203的后端兩側還設計有貫通卡具2上下表面，且與條形缺口 203具有相交部分的圓形通孔A206;同時在卡具2兩側面位于條形缺口 203后端位置還設計有貫通卡具2上下表面以及卡具2側面的圓形通孔B207;由此使左定位部分204與右定位部分205形成柔性鉸鏈結構。
[0033]上述左定位部分204與右定位部分205的內壁面上對稱設計有具有矩形截面的晶片定位凹進208，如圖4所示，晶片定位凹進208貫通卡具2上表面以及前端面，則晶片定位凹進208具有底面、側面與后端面三個面，通過兩個晶片定位凹進208的三個面與光纖鈮酸鋰晶片5的底面、側面與后端面接觸，實現光纖鈮酸鋰晶片5的定位。同時，兩個晶片定位凹進208的三個面相交位置設計為圓形截面的條形槽，用來補償由于加工工藝中晶片定位凹進208的三個面垂直度不滿足要求而造成對鈮酸鋰晶片5夾緊力的不足。
[0034]上述卡具2前端設計有一定位配合面209，定位配合面為后部朝向卡具2另一側傾斜的斜面；由此，在進行卡具2安裝時，將卡具2后端由卡具座I的卡具安裝槽101前端插入卡具安裝槽101內，進一步將卡具2推入卡具安裝槽101內，直至卡具2的定位配合面209與卡具座I的定位接觸面106接觸;此時，通過旋動鎖緊螺釘4，鎖緊螺釘4的鎖緊端會與卡具2后部的鎖緊螺釘接觸面202接觸;繼續旋動鎖緊螺釘4，會使鎖緊螺釘4具有沿鎖緊螺釘接觸面202的運動趨勢，由于鎖緊螺釘4位置固定，則會使卡具2整體朝向卡具座I后部在卡具安裝槽101內移動；由于卡具2中左定位部分204與右定位部分205為柔性鉸鏈結構，則卡具2在向后移動，會使定位接觸面106施加給定位配合面209的力發生變化，迫使左定位部分204與右定位部分205發生形變，從而改變左定位部分204與右定位部分205對光纖鈮酸鋰晶片的夾緊力。在光纖鈮酸鋰晶片5與研磨盤接觸時，研磨盤對光纖鈮酸鋰晶5片有作用力，則卡具2與卡具座I發生相對位移，卡具2和卡具座I的尺寸差使卡具2通過自身的柔性鉸鏈結構發生形變，從而改變卡具2作用在光纖鈮酸鋰晶片5上的夾緊力。
[0035]所述壓板3為板狀結構，如圖1所示，壓板3設置于卡具座I前部，一側設計有轉軸與卡具座I左側面或右側面設計的軸座鉸接。壓板3內側面的兩側設計有凹槽，凹槽內固定安裝有與卡具座I上表面的磁鐵片A107配合的磁鐵片B301，磁鐵片B301的極性與磁鐵片A107的極性相反。由此，通過轉動壓板3，使磁鐵片B301與磁鐵片A107吸合，實現壓板3與卡具座I間的固定;且此時壓板3的內表面與卡具座I上表面貼合，將卡具2固定于卡具座I的卡具安裝槽101內，且通過磁鐵片A與磁鐵片B的吸合作用，有效防止卡具2在研磨過程中受力與卡具座I脫離。上述壓板3內側面中部位置，還設計有沿前后方向的條形凹槽，作為光纖走纖槽302，使得當壓板3與卡具座I固定后，光纖尾纖部分剛好位于光纖走纖槽302內，防止壓板3在固定卡具2的過程中接觸和損壞光纖，影響光纖的傳光性能。
【主權項】
1.一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，其特征在于:包括卡具座、卡具、壓板與鎖緊螺釘； 所述卡具座前部設計有卡具安裝凹槽;后部設計有光纖放置凹槽； 所述卡具后部側壁具有傾斜的鎖緊螺釘接觸面;卡具前部設計有柔性鉸鏈結構的左定位部分與右定位部分；左定位部分與右定位部分的相對側壁上設計相對稱的晶片定位凹進，分別用來定位光纖鈮酸鋰晶片左部分與右部分； 上述卡具安裝于卡具安裝槽內，前部一側具有傾斜的配合面，同時卡具安裝槽一側設計有凸起，凸起具有傾斜的定位面;通過配合面與定位面間的配合實現卡具在卡具座前后方向上的定位；同時，鎖緊螺釘由卡具座側壁上開設的螺紋孔穿入，與鎖緊螺釘接觸面接觸，用于調節卡具安裝槽內安裝的卡具左部分與右部分對的鈮酸鋰晶片的夾持力； 所述壓板一側與卡具座側面間鉸接，通過閉合壓板，使壓板內側面與夾具頂面間貼合，且相對固定，實現卡具在卡具座內的固定。2.如權利要求1所述一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，其特征在于:晶片定位凹進具有底面、側面與后端面三個面，分別與光纖鈮酸鋰晶片的底面、側面與后端面接觸，實現光纖鈮酸鋰晶片的定位。3.如權利要求2所述一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，其特征在于:晶片定位凹進的底面、側面與后端面相交位置設計為圓形截面的條形槽。4.如權利要求1所述一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，其特征在于:壓板內側面中部位置，還設計有沿前后方向的條形凹槽，作為光纖走纖槽。5.如權利要求1所述一種適用于光纖鈮酸鋰晶片研磨的卡具，其特征在于:卡具座上表面安裝有磁鐵片A;壓板內側面上安裝有磁鐵片B;壓板閉合后，磁鐵片A與磁鐵片B吸合。
【文檔編號】B24B37/27GK106002609SQ201610365788
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】李慧鵬, 朱偉偉, 譚朦曦, 鄭曉, 宋凝芳, 呂亞寧
【申請人】北京航空航天大學