一種光電探測器尾纖耦合焊接裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光電探測器尾纖耦合焊接裝置及方法。本發(fā)明中，采用探測器尾纖固定裝置固定尾纖，尾纖放置在探測器尾纖固定裝置的安裝板上，尾纖能夠隨著安裝板相對于探測器尾纖固定裝置進行上下、左右、前后移動；還采用探測器管殼固定裝置固定探測器管殼，探測器管殼的位置不動；通過調(diào)節(jié)尾纖的位置，實現(xiàn)尾纖與探測器管殼中的光敏二極管的耦合。通過給電極連桿通電，并進一步通過與電極連桿電連接的焊接電極給管殼尾管加熱、填充焊料。經(jīng)此方法完成尾纖耦合焊接的光電探測器，對準精度高，焊接效果好，耦合點穩(wěn)定，可廣泛應用于光電探測器尾纖耦合焊接領域。
【專利說明】一種光電探測器尾纖耦合焊接裝置及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光電子器件生產(chǎn)工藝【技術領域】，具體地，涉及一種金屬化光纖組件耦合焊接裝置及方法，尤其是一種光電探測器尾纖耦合焊接裝置及方法。

【背景技術】
[0002]光電探測器尾纖是一種金屬化光纖組件，光電探測器尾纖耦合焊接即金屬化光纖組件穿過管殼尾管與光敏二極管對準，并用焊料填充光纖與管殼尾管的空隙，保證耦合點穩(wěn)定。
[0003]現(xiàn)有的光電探測器由于尾纖耦合焊接工藝限制，產(chǎn)品長期工作中，耦合點容易受到環(huán)境應力影響，產(chǎn)品耦合移位，造成產(chǎn)品失效，無法滿足航天應用的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種光電探測器尾纖耦合焊接裝置及方法。本發(fā)明突破了傳統(tǒng)的電烙鐵焊接方法，利用焦耳原理實現(xiàn)電流熱效應加熱，避免焊接過程中外力干擾引起耦合點移位。使得經(jīng)此方法完成的尾纖耦合焊接的光電探測器對準精度高，焊接效果好，耦合點穩(wěn)定，溫度環(huán)境下響應度變化量小。
[0005]本發(fā)明采用的技術解決方案包括:
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，其提供了一種光電探測器尾纖耦合焊接裝置，包括探測器尾纖固定裝置和探測器管殼固定裝置，其中，探測器尾纖固定裝置用于夾持探測器尾纖，其包括三維調(diào)節(jié)架、安裝板、以及壓板，其中，三維調(diào)節(jié)架固定安裝在操作臺上，三維調(diào)節(jié)架的頂面上具有安裝面，該安裝面能夠相對于三維調(diào)節(jié)架的頂面前后、左右、上下移動；安裝板固定安裝于安裝面上，并且安裝板的頂面上具有用于容置尾纖的凹槽；壓板的一端通過壓板緊固螺釘固定于安裝板上；探測器管殼固定裝置用于固定探測器管殼，其包括支架、直角固定塊、過渡塊、探測器管殼插座、兩個焊接電極、兩個電極連桿、以及兩個電極手柄，其中，支架包括彼此垂直的底面和側(cè)面，支架的底面固定安裝在操作臺上；直角固定塊包括彼此垂直的第一面板和第二面板，直角固定塊的第一面板固定至支架的側(cè)面，過渡塊固定安裝在直角固定塊第二面板上，過渡塊上還設置有沿著過渡塊的縱向貫穿其兩個相對的側(cè)面的兩個電極連桿孔；探測器管殼插座固定安裝在過渡塊上；在探測器管殼插座、過渡塊、以及直角固定塊的第二面板上各自設置有多個通孔，并且探測器管殼插座、過渡塊、以及直角固定塊的第二面板上的通孔的位置彼此對應，當安裝到位時，探測器管殼上的插針通過探測器管殼插座、過渡塊、以及直角固定塊第二面板上的通孔與外接引線連接；電極連桿由導電材料制成，兩個電極連桿通過絕緣套圈可轉(zhuǎn)動地穿設于過渡塊上的兩個電極連桿孔，每個電極連桿的兩端，即第一端和第二端，均伸出于過渡塊，并且每個電極連桿的第一端與焊接電極的第一端連接，焊接電極的長度應當保證:當安裝到位準備焊接時，焊接電極的第二端在電極連桿的轉(zhuǎn)動作用下能夠與安裝于探測器管殼插座上的探測器管殼的尾管接觸；電極手柄安裝在電極連桿的第二端上，并且電極手柄由絕緣材料制成，兩個電極連桿的第二端還分別電連接至外部加熱電源的正負極端。
[0007]進一步地，探測器管殼固定裝置上還設置有散熱塊和散熱塊使動件，其中，散熱塊設置在過渡塊的頂面上，并能沿著過渡塊的縱向滑動；散熱塊使動件包括固定塊和調(diào)節(jié)螺釘，固定塊固定于過渡塊的頂面上，固定塊上沿其縱向設置有螺紋通孔；調(diào)節(jié)螺釘?shù)囊欢舜┻^固定塊上的螺紋通孔與散熱塊的一側(cè)螺紋連接，調(diào)節(jié)螺釘?shù)牧硪欢藶槭謩硬僮鞫?；并且，當安裝到位時，探測器管殼插座、散熱塊、以及散熱塊使動件沿著過渡塊的縱向依次布置、且中心對準。
[0008]進一步地，每個電極連桿的第一端上具有外螺紋，焊接電極的第一端具有與電極連桿的第一端上的外螺紋配合的第一螺紋孔；每個電極連桿的第二端的外周面上設置有第二螺紋孔，在第二螺紋孔中連接有導線，導線的另一端分別連接至外部加熱電源的正負極端，并且第二螺紋孔中的導線通過螺接于該第二螺紋孔中的電極手柄與電極連桿實現(xiàn)電連接。
[0009]進一步地，三維調(diào)節(jié)架上設置有前后調(diào)節(jié)絲桿、左右調(diào)節(jié)絲桿、以及上下調(diào)節(jié)絲桿，安裝面通過前后調(diào)節(jié)絲桿、左右調(diào)節(jié)絲桿、以及上下調(diào)節(jié)絲桿的調(diào)節(jié)能夠相對于三維調(diào)節(jié)架的頂面前后、左右、上下移動。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，其提供了一種光電探測器尾纖耦合焊接方法，該方法使用如上所述的光電探測器尾纖耦合焊接裝置進行，該方法包括以下步驟:
[0011]S1、放置探測器管殼
[0012]將探測器管殼插入探測器管殼插座中，并使得探測器管殼的尾管朝向三維調(diào)節(jié)架；然后，旋動散熱塊使動件的調(diào)節(jié)螺釘，使散熱塊前移至與探測器管殼接觸良好的位置；
[0013]S2、放置尾纖
[0014]通過調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)架的前后調(diào)節(jié)絲桿，使得安裝面沿著三維調(diào)節(jié)架的縱向朝向遠離支架的方向移動；然后，將尾纖放置在安裝板上的凹槽中，使得尾纖的待插入尾管的一端露出于安裝板；接著，將壓板放在尾纖上，并通過旋緊壓板緊固螺釘，壓緊尾纖，旋緊力度以使得尾纖剛好不能自由移動為宜；
[0015]S3、尾纖與探測器管殼內(nèi)的光敏二極管耦合
[0016]調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)架的上下調(diào)節(jié)絲桿、前后調(diào)節(jié)絲桿、以及左右調(diào)節(jié)絲桿，使尾纖與探測器管殼的尾管中心對應，然后，緩慢旋動前后調(diào)節(jié)絲桿，使尾纖插入探測器管殼的尾管，并且旋動過程中，尾纖不得碰觸管殼；當觀測到光電流變化或光纖接近光敏二極管時，反復調(diào)節(jié)三個方向的絲桿，使光電流滿足要求；當光電流滿足要求后，將上下調(diào)節(jié)絲桿向上、向下各調(diào)節(jié)10 μ m，如果光電流有明顯變化，則重新調(diào)節(jié)尾纖的上下位置，光電流滿足要求、并且上下調(diào)節(jié)上下調(diào)節(jié)絲桿后光電流不會產(chǎn)生明顯變化為止；同樣地，將左右調(diào)節(jié)絲桿向左、向右各調(diào)節(jié)?ο μ m,如果光電流有明顯變化，則重新調(diào)節(jié)尾纖的左右位置，直至光電流滿足要求并且當將尾纖向上、向下各調(diào)節(jié)ΙΟμπι，光電流沒有明顯的變化；并且，在前述的調(diào)節(jié)過程中，在保證光電流滿足要求的前提下，要保持尾纖與光敏二極管光敏面之間間隔一定的距離，以防止因尾纖直接接觸光敏面導致光敏二極管的損耗；
[0017]S4、尾纖焊接
[0018]轉(zhuǎn)動兩個電極手柄，使兩個焊接電極與探測器管殼的尾管接觸；然后，開啟外接加熱電源，給電極連桿供電；當管殼尾管的溫度升高后，將焊料放置在管殼尾管的部位，使得焊料熔化；觀察管殼內(nèi)部，當焊錫在尾纖周圍形成錐形焊錫包時，停止加熱；
[0019]S5、停止加熱后，使得焊料自然冷卻一段時間之后再取下產(chǎn)品，由此完成光電探測器尾纖的耦合焊接。
[0020]進一步地，在步驟S3中，在保證光電流滿足要求的前提下，使得尾纖與光敏二極管光敏面之間的距離大于等于50 μ m。
[0021 ] 進一步地，在步驟S4中，外接加熱電源的輸出電壓為3?4V，通過管殼尾管的電流應在7?12A的范圍內(nèi)。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于:
[0023]1、尾纖耦合過程中，當光電流滿足要求后，仍需要上下、左右調(diào)節(jié)光纖與光敏面的相對位置，以便尋找穩(wěn)定的耦合點。
[0024]2、不需要電烙鐵加熱，有效地避免了焊接過程中外力干擾引起耦合點的移位。
[0025]3、焊接結(jié)束，焊料自然冷卻一段時間(通常I?5分鐘)后方可移動產(chǎn)品，避免破壞耦合點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為根據(jù)本發(fā)明的光電探測器尾纖耦合焊接裝置的示意圖；
[0027]圖2為根據(jù)本發(fā)明的探測器管殼固定裝置的分解示意圖，圖中的探測器管殼固定裝置上安裝有探測器管殼；
[0028]圖3為根據(jù)本發(fā)明的探測器管殼固定裝置安裝探測器管殼后的安裝示意圖；
[0029]圖4為根據(jù)本發(fā)明的探測器尾纖固定裝置安裝尾纖后的示意圖；
[0030]圖5為根據(jù)本發(fā)明的光電探測器尾纖耦合焊接裝置處于耦合狀態(tài)的示意圖；
[0031]圖6為根據(jù)本發(fā)明的光電探測器尾纖耦合焊接裝置處于焊接狀態(tài)的示意圖；
[0032]圖7為根據(jù)本發(fā)明的方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0033]下面將結(jié)合附圖和具體實施例對根據(jù)本發(fā)明的光電探測器尾纖耦合焊接裝置和方法做進一步詳細的說明。
[0034]本發(fā)明的工作原理是:將探測器管殼用探測器管殼固定裝置5固定，管殼尾管朝向尾纖固定裝置I，旋緊散熱塊使動件的調(diào)節(jié)螺釘，使散熱塊16與探測器管殼接觸良好。尾纖采用尾纖固定裝置I固定，調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)架9的上下調(diào)節(jié)絲桿、左右調(diào)節(jié)絲桿使尾纖位于管殼尾管中部，緩慢調(diào)節(jié)前后調(diào)節(jié)絲桿使尾纖插入管殼尾管，實現(xiàn)尾纖與光敏二極管的耦合對準。手扶兩個電極手柄18，使兩個焊接電極14與管殼尾管接觸形成電流通路，開啟外接加熱電源，當電流流過管殼產(chǎn)生熱效應管殼溫度升高，將焊錫絲放置的管殼尾管部位，焊料熔化；觀察管殼內(nèi)部，當焊錫在尾纖周圍形成錐形焊錫包，停止加熱焊料自然冷卻實現(xiàn)尾纖焊接固定。
[0035]結(jié)合圖1-圖6，根據(jù)本發(fā)明的光電探測器尾纖耦合焊接裝置包括探測器尾纖固定裝置I和探測器管殼固定裝置5。
[0036]其中，探測器尾纖固定裝置I用于夾持探測器尾纖，其包括三維調(diào)節(jié)架9、安裝板
11、以及壓板12。其中，三維調(diào)節(jié)架9固定安裝在操作臺上或其它便于后續(xù)操作的平面上，三維調(diào)節(jié)架9的頂面上具有安裝面10，三維調(diào)節(jié)架9還設置有左右調(diào)節(jié)絲桿2、前后調(diào)節(jié)絲桿7、上下調(diào)節(jié)絲桿8。在左右調(diào)節(jié)絲桿2、前后調(diào)節(jié)絲桿7、上下調(diào)節(jié)絲桿8的調(diào)節(jié)作用下，安裝面10能夠相對于三維調(diào)節(jié)架9的頂面前后、左右、上下移動。三維調(diào)節(jié)架的結(jié)構(gòu)采用本領域公知的結(jié)構(gòu)，在本優(yōu)選實施例中不做具體描述和限定。安裝板11通過螺釘固定安裝于安裝面10上，并且安裝板11的頂面上具有用于容置尾纖的凹槽。壓板12的一端通過壓板緊固螺釘13固定于安裝板11上。
[0037]探測器管殼固定裝置5用于固定探測器管殼，其包括支架6、直角固定塊3、過渡塊
4、探測器管殼插座15、兩個焊接電極14、兩個電極連桿19、以及兩個電極手柄18。
[0038]支架6包括彼此垂直的底面601和側(cè)面602，支架6的底面601固定安裝在操作臺上。直角固定塊3包括彼此垂直的第一面板301和第二面板302，直角固定塊3的第一面板301固定至支架6的側(cè)面602。過渡塊4固定安裝在直角固定塊3的第二面板302上，過渡塊4上還設置有沿著過渡塊的縱向貫穿其兩個相對的側(cè)面的兩個電極連桿孔401、401。兩個電極連桿19穿設于兩個電極連桿孔中。
[0039]探測器管殼插座15固定安裝在過渡塊4上，并位于過渡塊4頂面的一側(cè)。在探測器管殼插座15上設置有多個小通孔，用于容納探測器管殼上的插針?？紤]到插針的長度以及后續(xù)耦合焊接過程中對光電流變化的觀測，在過渡塊4及直角固定塊3的第二面板302上各自設置有多個通孔，并且過渡塊4及直角固定塊3的第二面板上的通孔的位置與探測器管殼插座15上的通孔的位置彼此對應，當安裝到位時，探測器管殼上的插針通過探測器管殼插座15、過渡塊4、以及直角固定塊3第二面板上的通孔與外接引線連接，從而實現(xiàn)耦合焊接過程中對光電流變化的觀測。
[0040]優(yōu)選地，為便于耦合焊接過程中熱量的散發(fā)，在探測器管殼固定裝置5上還設置有散熱塊16和散熱塊使動件17。其中，散熱塊16設置在過渡塊4的頂面上，并能沿著過渡塊4的縱向滑動。實踐中，可以通過多種方式實現(xiàn)散熱塊16在過渡塊4頂面上的縱向滑動，例如，可以在過渡塊4的頂面上粘接一段導向條，并在散熱塊16的底面上設置滑槽，通過滑槽與導向條之間的配合可以散熱塊16在過渡塊4頂面上的縱向滑動。
[0041]設置散熱塊使動件17的目的在于幫助散熱塊16在過渡塊4頂面上的縱向滑動。散熱塊使動件17包括固定塊和調(diào)節(jié)螺釘，固定塊固定于過渡塊4的頂面上，并位于過渡塊4頂面的另一側(cè)，與探測器管殼插座15的位置相對應。固定塊上沿其縱向設置有螺紋通孔，調(diào)節(jié)螺釘?shù)囊欢舜┻^固定塊上的螺紋通孔與散熱塊16的一側(cè)螺紋連接，從而將散熱塊16與調(diào)節(jié)螺釘連接在一起，調(diào)節(jié)螺釘?shù)牧硪欢藶槭謩硬僮鞫耍ㄟ^擰動調(diào)節(jié)螺釘使之推動散熱塊16，可以實現(xiàn)散熱塊16的前后移動。當安裝到位時，探測器管殼插座15、散熱塊16、以及散熱塊使動件17沿著過渡塊4的縱向依次布置、且中心對準。
[0042]電極連桿19由導電材料制成,兩個電極連桿19通過絕緣套圈22可轉(zhuǎn)動地穿設于過渡塊4上的兩個電極連桿孔401、401。如圖2所示，在本優(yōu)選實施例中，每個電極連桿19上套設有兩個絕緣套圈22，兩個絕緣套圈22間隔布置，并且與電極連桿19之間為松配合；在每個電極連桿孔中，兩個絕緣套圈的外壁與電極連桿孔的內(nèi)壁為緊密配合狀態(tài)，以實現(xiàn)電極連桿19的可轉(zhuǎn)動。
[0043]當安裝到位之后，每個電極連桿19的兩端，即第一端1901和第二端1902，均伸出于過渡塊4，并且每個電極連桿19的第一端1901與焊接電極14的第一端連接。焊接電極14的長度應當保證:當安裝到位準備焊接時，焊接電極14的第二端在電極連桿19的轉(zhuǎn)動作用下能夠與安裝于探測器管殼插座15上的探測器管殼的尾管接觸。電極手柄18安裝在電極連桿19的第二端1902上，并且電極手柄18由絕緣材料制成，兩個電極連桿19的第二端1902還分別電連接至外部加熱電源的正負極端。具體地，每個電極連桿19的第一端1901上具有外螺紋，焊接電極14的第一端具有與電極連桿19第一端1901上的外螺紋配合的第一螺紋孔，由此，焊接電極14通過螺紋配合連接在電極連桿19的第一端上。每個電極連桿19的第二端1902的外周面上設置有第二螺紋孔，與外部加熱電源的正負極端連接的導線的一端分別放置于兩個電極連桿19第二端上的第二螺紋孔中，并通過將電極手柄18螺接于該第二螺紋孔中，實現(xiàn)電極連桿19與外部加熱電源的電連接。當然，本領域技術人員能夠理解的是，為了將電極手柄18螺接于電極連桿19第二端1902上的第二螺紋孔中，電極手柄18待與電極連桿的一端應當設置有外螺紋，以便于與第二螺紋孔進行螺紋配合。
[0044]本發(fā)明中，光電探測器尾纖耦合采用主動式耦合，將探測器管殼20插入探測器管殼插座15中，管殼尾管朝向尾纖固定裝置I。將尾纖21放置在三維調(diào)節(jié)架的安裝板上11，調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)架三個方向的調(diào)節(jié)絲桿，以調(diào)節(jié)尾纖與管殼的相對位置，實現(xiàn)光電探測器尾纖的耦合。尾纖焊接采用電流熱效應，當導體中有電流流過，導體溫度升高。手扶兩個電極手柄18，使兩個焊接電極14與管殼的尾管接觸，開啟外接加熱電源，當管殼尾管溫度升高，焊料熔化，當焊錫在尾纖周圍形成錐形焊錫包，停止加熱。焊料自然冷卻后取下產(chǎn)品。
[0045]在結(jié)構(gòu)設計上，電極手柄18通過銅質(zhì)(或其他導電材料)的電極連桿19與石墨材質(zhì)(或其他導電性良好且耐高溫的材料)的焊接電極14連通，電極連桿兩端采用聚四氟套圈22與過渡塊4絕緣，見圖3。外接電源正負極導線插在電極連桿上的第二螺紋孔內(nèi)，用電極手柄上的銅質(zhì)螺釘固定見圖4，電極手柄采用聚四氟等絕緣材料制作，見圖5。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的光電探測器尾纖耦合焊接方法包括以下步驟:
[0047]S1、放置探測器管殼，如圖3所示:
[0048](I)將探測器管殼插入探測器管殼插座中，并使得管殼尾管朝向三維調(diào)節(jié)架。
[0049](2)旋動散熱塊使動件的調(diào)節(jié)螺釘，，使散熱塊與探測器管殼接觸良好。
[0050]S2、放置尾纖，如圖4所示:
[0051](I)通過調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)架的前后調(diào)節(jié)絲桿，使得安裝面沿著三維調(diào)節(jié)架的縱向朝向遠離支架的方向移動。
[0052](2)將尾纖放置在安裝板上的凹槽中，使得尾纖的待插入尾管的一端露出于安裝板；然后將壓板放在尾纖上，并通過旋緊壓板緊固螺釘，壓緊尾纖，旋緊力度以使得尾纖剛好不能自由移動為宜。
[0053]S3、尾纖與探測器管殼內(nèi)光敏二極管的耦合，如圖4所示:
[0054](I)調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)架的上下調(diào)節(jié)絲桿、前后調(diào)節(jié)絲桿、以及左右調(diào)節(jié)絲桿，使尾纖與探測器管殼的尾管中心對應，然后，緩慢旋動前后調(diào)節(jié)絲桿，使尾纖插入探測器管殼的尾管，并且旋動過程中，尾纖不得碰觸管殼；當觀測到光電流變化或光纖接近光敏二極管時，反復調(diào)節(jié)三個方向的絲桿，使光電流滿足要求。
[0055]本步驟操作中，根據(jù)實際情況，可以通過與探測器管殼上的插針電連接的數(shù)字電壓表或者其它現(xiàn)有可用的儀器來觀測光電流的變化。
[0056](2)當光電流滿足要求后，將上下調(diào)節(jié)絲桿向上、向下各調(diào)節(jié)ΙΟμπι，如果光電流有明顯變化，則重新調(diào)節(jié)尾纖的上下位置，光電流滿足要求、并且上下調(diào)節(jié)上下調(diào)節(jié)絲桿后光電流不會產(chǎn)生明顯變化為止；同樣地，將左右調(diào)節(jié)絲桿向左、向右各調(diào)節(jié)ΙΟμπι，如果光電流有明顯變化，則重新調(diào)節(jié)尾纖的左右位置，直至光電流滿足要求并且當將尾纖向上、向下各調(diào)節(jié)ΙΟμπι，光電流沒有明顯的變化。
[0057]在上述的調(diào)節(jié)過程中，在保證光電流滿足要求的前提下，要保持尾纖與光敏二極管光敏面之間間隔一定的距離，以避免尾纖直接接觸光敏面，導致光敏二極管的損壞。通常，對于InGaAs類型的光敏二極管，尾纖與光敏二極管光敏面之間的距離應當在50 μ m以上。
[0058]S4、尾纖焊接，如圖5所示:
[0059](I)轉(zhuǎn)動兩個電極手柄，使兩個焊接電極與探測器管殼的尾管接觸；然后，開啟外接加熱電源，給電極連桿供電。
[0060]實踐中，該外接加熱電源的輸出電壓為3?4V，通過管殼尾管的電流應在7?12A的范圍內(nèi)。
[0061](2)當管殼尾管的溫度升高后，將焊料放置在管殼尾管的部位，使得焊料熔化。實踐中，管殼尾管的溫度與所使用的焊料、以及外接電流有關，在此不做具體限定，只要使得焊料能夠融化即可。而且，在本優(yōu)選實施例中，焊料選用焊錫絲。
[0062](3)觀察管殼內(nèi)部，當焊錫在尾纖周圍形成錐形焊錫包時，停止加熱。
[0063]S5、停止加熱后，使得焊料自然冷卻一段時間(通常為1-5分鐘)，由此，即完成了光電探測器尾纖的耦合焊接。
[0064]然后，松開壓緊尾纖的壓板，并松開散熱塊使動件(17)上的調(diào)節(jié)螺釘，使得散熱塊后移，最后，取下焊接完成的廣品。
[0065]在此，需要說明的是，本說明書中未詳細描述的內(nèi)容，是本領域技術人員通過本說明書中的描述以及現(xiàn)有技術能夠?qū)崿F(xiàn)的，因此，不做贅述。
[0066]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非用來限制本發(fā)明的保護范圍。對于本領域的技術人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以對本發(fā)明做出若干的修改和替換，所有這些修改和替換都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種光電探測器尾纖耦合焊接裝置，其特征在于，包括探測器尾纖固定裝置(I)和探測器管殼固定裝置(5)，其中， 探測器尾纖固定裝置(I)用于夾持探測器尾纖，其包括三維調(diào)節(jié)架(9)、安裝板(11)、以及壓板(12)，其中，三維調(diào)節(jié)架(9)固定安裝在操作臺上，三維調(diào)節(jié)架(9)的頂面上具有安裝面(10)，該安裝面(10)能夠相對于三維調(diào)節(jié)架(9)的頂面前后、左右、上下移動；安裝板(11)固定安裝于安裝面(10)上，并且安裝板(11)的頂面上具有用于容置尾纖的凹槽；壓板(12)的一端通過壓板緊固螺釘(13)固定于安裝板(11)上； 探測器管殼固定裝置(5)用于固定探測器管殼，其包括支架(6)、直角固定塊(3)、過渡塊(4)、探測器管殼插座(15)、兩個焊接電極(14)、兩個電極連桿(19)、以及兩個電極手柄(18)，其中，支架(6)包括彼此垂直的底面(601)和側(cè)面(602)，支架(6)的底面(601)固定安裝在操作臺上；直角固定塊(3)包括彼此垂直的第一面板(301)和第二面板(302)，直角固定塊(3)的第一面板(301)固定至支架(6)的側(cè)面(602)，過渡塊(4)固定安裝在直角固定塊(3)第二面板(302)上，過渡塊(4)上還設置有沿著過渡塊的縱向貫穿其兩個相對的側(cè)面的兩個電極連桿孔(401，401);探測器管殼插座(15)固定安裝在過渡塊⑷上；在探測器管殼插座(15)、過渡塊(4)、以及直角固定塊(3)的第二面板(302)上各自設置有通孔，并且探測器管殼插座(15)、過渡塊(4)、以及直角固定塊(3)的第二面板上的通孔的位置彼此對應，當安裝到位時，探測器管殼上的插針通過探測器管殼插座(15)、過渡塊(4)、以及直角固定塊⑶第二面板上的通孔與外接引線連接；電極連桿(19)由導電材料制成，兩個電極連桿(19)通過絕緣套圈(22)可轉(zhuǎn)動地穿設于過渡塊(4)上的兩個電極連桿孔(401，401)，每個電極連桿(19)的兩端，即第一端(1901)和第二端(1902)，均伸出于過渡塊(4)，并且每個電極連桿(19)的第一端(1901)與焊接電極(14)的第一端連接，焊接電極 (14)的長度應當保證:當安裝到位準備焊接時，焊接電極(14)的第二端在電極連桿(19)的轉(zhuǎn)動作用下能夠與安裝于探測器管殼插座(15)上的探測器管殼的尾管接觸；電極手柄(18)安裝在電極連桿(19)的第二端(1902)上，并且電極手柄(18)由絕緣材料制成，兩個電極連桿(19)的第二端(1902)還分別電連接至外部加熱電源的正負極端。
2.根據(jù)權利要求1所述的光電探測器尾纖耦合焊接裝置，其特征在于，探測器管殼固定裝置(5)上還設置有散熱塊(16)和散熱塊使動件(17)，其中， 散熱塊(16)設置在過渡塊⑷的頂面上，并能沿著過渡塊⑷的縱向滑動； 散熱塊使動件(17)包括固定塊和調(diào)節(jié)螺釘，固定塊固定于過渡塊(4)的頂面上，固定塊上沿其縱向設置有螺紋通孔；調(diào)節(jié)螺釘?shù)囊欢舜┻^固定塊上的螺紋通孔與散熱塊(16)的一側(cè)，調(diào)節(jié)螺釘?shù)牧硪欢藶槭謩硬僮鞫?；并且? 當安裝到位時，探測器管殼插座(15)、散熱塊(16)、以及散熱塊使動件(17)沿著過渡塊(4)的縱向依次布置、且中心對準。
3.根據(jù)權利要求2所述的光電探測器尾纖耦合焊接裝置，其特征在于，每個電極連桿(19)的第一端(1901)上具有外螺紋，焊接電極(14)的第一端具有與電極連桿(19)的第一端(1901)上的外螺紋配合的第一螺紋孔；每個電極連桿(19)的第二端(1902)的外周面上設置有第二螺紋孔，在第二螺紋孔中連接有導線，導線的另一端分別連接至外部加熱電源的正負極端，并且第二螺紋孔中的導線通過螺接于該第二螺紋孔中的電極手柄(18)與電極連桿(19)實現(xiàn)電連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的光電探測器尾纖耦合焊接裝置，其特征在于，三維調(diào)節(jié)架(9)上設置有前后調(diào)節(jié)絲桿、左右調(diào)節(jié)絲桿、以及上下調(diào)節(jié)絲桿，安裝面(10)通過前后調(diào)節(jié)絲桿、左右調(diào)節(jié)絲桿、以及上下調(diào)節(jié)絲桿的調(diào)節(jié)能夠相對于三維調(diào)節(jié)架(9)的頂面前后、左右、上下移動。
5.一種光電探測器尾纖耦合焊接方法，所述方法使用如權利要求4所述的光電探測器尾纖耦合焊接裝置進行，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 51、放置探測器管殼 將探測器管殼插入探測器管殼插座中，并使得探測器管殼的尾管朝向三維調(diào)節(jié)架；然后，旋動散熱塊使動件的調(diào)節(jié)螺釘，使散熱塊前移至與探測器管殼接觸良好的位置； 52、放置尾纖 通過調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)架的前后調(diào)節(jié)絲桿，使得安裝面沿著三維調(diào)節(jié)架的縱向朝向遠離支架的方向移動；然后，將尾纖放置在安裝板上的凹槽中，使得尾纖的待插入尾管的一端露出于安裝板；接著，將壓板放在尾纖上，并通過旋緊壓板緊固螺釘，壓緊尾纖，旋緊力度以使得尾纖剛好不能自由移動為宜； 53、尾纖與探測器管殼內(nèi)的光敏二極管耦合 調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)架的上下調(diào)節(jié)絲桿、前后調(diào)節(jié)絲桿、以及左右調(diào)節(jié)絲桿，使尾纖與探測器管殼的尾管中心對應，然后，緩慢旋動前后調(diào)節(jié)絲桿，使尾纖插入探測器管殼的尾管，并且旋動過程中，尾 纖不得碰觸管殼；當觀測到光電流變化或光纖接近光敏二極管時，反復調(diào)節(jié)三個方向的絲桿，使光電流滿足要求；當光電流滿足要求后，將上下調(diào)節(jié)絲桿向上、向下各調(diào)節(jié)10 μ m，如果光電流有明顯變化，則重新調(diào)節(jié)尾纖的上下位置，光電流滿足要求、并且上下調(diào)節(jié)上下調(diào)節(jié)絲桿后光電流不會產(chǎn)生明顯變化為止；同樣地，將左右調(diào)節(jié)絲桿向左、向右各調(diào)節(jié)10 μ m，如果光電流有明顯變化，則重新調(diào)節(jié)尾纖的左右位置，直至光電流滿足要求并且當將尾纖向上、向下各調(diào)節(jié)ΙΟμπι，光電流沒有明顯的變化；并且，在前述的調(diào)節(jié)過程中，在保證光電流滿足要求的前提下，要保持尾纖與光敏二極管光敏面之間間隔一定的距離，以防止因尾纖直接接觸光敏面導致光敏二極管的損耗； 54、尾纖焊接 轉(zhuǎn)動兩個電極手柄，使兩個焊接電極與探測器管殼的尾管接觸；然后，開啟外接加熱電源，給電極連桿供電；當管殼尾管的溫度升高后，將焊料放置在管殼尾管的部位，使得焊料熔化；觀察管殼內(nèi)部，當焊錫在尾纖周圍形成錐形焊錫包時，停止加熱； 55、停止加熱后，使得焊料自然冷卻一段時間之后再取下產(chǎn)品，由此完成光電探測器尾纖的耦合焊接。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，在保證光電流滿足要求的前提下，使得尾纖與光敏二極管光敏面之間的距離大于等于50 μ m。
7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟S4中，外接加熱電源的輸出電壓為3~4V，通過管殼尾管的電流應在7~12A的范圍內(nèi)。
【文檔編號】B23K11/31GK104070282SQ201410307441
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李翠華, 夏君磊, 李廣, 劉福民 申請人:北京航天時代光電科技有限公司