隨著光通信技術(shù)的快速發(fā)展，光模塊作為光電轉(zhuǎn)換的核心器件，其性能的可靠性直接影響整個(gè)通信系統(tǒng)的質(zhì)量。在光模塊的生產(chǎn)與測(cè)試過(guò)程中，耦合環(huán)節(jié)尤為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的光模塊耦合設(shè)備常存在操作繁瑣、效率低下等問(wèn)題，尤其是在供電與檢測(cè)裝置的對(duì)位與連接上，往往需要多次手動(dòng)調(diào)整，不僅耗時(shí)耗力，也增加了人為誤差的風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn)，廣西科毅光通信科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“科毅光通信”）持續(xù)關(guān)注并研發(fā)更高效、更智能的耦合解決方案。近期，一項(xiàng)關(guān)于“光模塊耦合裝置和光模塊耦合設(shè)備”的實(shí)用新型技術(shù)通過(guò)創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了供電與檢測(cè)單元的同步自動(dòng)對(duì)位與連接，極大提升了耦合測(cè)試的效率和一致性。

一、技術(shù)背景與行業(yè)需求

光模塊在生產(chǎn)過(guò)程中需對(duì)其內(nèi)部芯片與光學(xué)透鏡進(jìn)行精確的耦合調(diào)試，以確保光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的耦合設(shè)備中，供電接口和光學(xué)檢測(cè)探頭通常為獨(dú)立模塊，各自具備獨(dú)立的移動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)。操作人員需要分別將這兩個(gè)單元對(duì)齊并連接到光模塊的兩側(cè)，步驟多、耗時(shí)長(zhǎng)，且對(duì)操作人員的熟練度要求較高。

此外，在批量測(cè)試場(chǎng)景下，重復(fù)的手動(dòng)操作不僅效率低下，還容易因疲勞或誤操作導(dǎo)致連接不到位，影響測(cè)試結(jié)果的可靠性，甚至可能損壞精密的光模塊元件。因此，行業(yè)亟需一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)化對(duì)接的耦合裝置。

二、創(chuàng)新解決方案：一體化自動(dòng)耦合裝置

本實(shí)用新型技術(shù)的核心在于提出了一種結(jié)構(gòu)精巧、操作便捷的光模塊耦合裝置。該裝置主要由底座、耦合組件和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分構(gòu)成，通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)供電座與檢測(cè)座的同步相向運(yùn)動(dòng)，從而一次性完成與光模塊兩側(cè)接口的連接。

1. 核心結(jié)構(gòu)組成

• 底座與導(dǎo)軌系統(tǒng)：裝置底座上設(shè)有高精度的直線導(dǎo)軌，為滑動(dòng)部件提供穩(wěn)定、低摩擦的運(yùn)動(dòng)路徑。

• 耦合組件：包含相對(duì)設(shè)置的供電座和檢測(cè)座。供電座負(fù)責(zé)與光模塊的電氣接口連接并提供工作電源；檢測(cè)座則集成光學(xué)檢測(cè)探頭，用于接收并分析光模塊輸出的光信號(hào)。兩者中至少一個(gè)可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。

• 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的動(dòng)力源（可以是電動(dòng)、氣動(dòng)或手動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)）同時(shí)驅(qū)動(dòng)供電座和檢測(cè)座沿導(dǎo)軌相向運(yùn)動(dòng)，確保兩者同步、平穩(wěn)地對(duì)接至光模塊兩端。

圖1：光模塊耦合設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖示為集成該耦合裝置的完整光模塊耦合設(shè)備，包含定位、耦合、點(diǎn)膠及封裝功能區(qū)。

2. 工作原理與優(yōu)勢(shì)

當(dāng)光模塊被放置在專用的定位座上并固定后，操作人員只需啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)巧妙的連桿或滑塊機(jī)構(gòu)，同時(shí)拉動(dòng)或推動(dòng)供電座和檢測(cè)座沿導(dǎo)軌向中心移動(dòng)，直至與光模塊兩側(cè)的接口緊密、準(zhǔn)確地連接。

這一設(shè)計(jì)帶來(lái)了多重顯著優(yōu)勢(shì)：

• 操作極簡(jiǎn)化：將原本兩個(gè)獨(dú)立步驟合并為一步，顯著降低了對(duì)操作人員的技術(shù)要求，提升了工作效率。

• 對(duì)接高精度：機(jī)械聯(lián)動(dòng)保證了供電與檢測(cè)單元運(yùn)動(dòng)的同步性和軌跡一致性，避免了人工分別對(duì)接可能產(chǎn)生的角度偏差或位置誤差，提升了測(cè)試的重復(fù)精度。

• 可靠性增強(qiáng)：減少了因反復(fù)插拔或?qū)硬粶?zhǔn)造成的接口物理?yè)p傷風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)了昂貴的光模塊產(chǎn)品。

• 易于集成自動(dòng)化：該裝置結(jié)構(gòu)非常適合集成到全自動(dòng)或半自動(dòng)的光模塊生產(chǎn)與測(cè)試流水線中，為實(shí)現(xiàn)智能制造提供了硬件基礎(chǔ)。

圖2：光模塊定位裝置與耦合裝置對(duì)接示意圖

圖中清晰展示了光模塊如何被定位，以及耦合組件如何相向運(yùn)動(dòng)完成對(duì)接。

三、關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)深度解析

為了更好地理解該裝置的優(yōu)越性，讓我們深入幾個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。

1. 聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊原理的應(yīng)用

技術(shù)中披露了一種高效可靠的驅(qū)動(dòng)方案。它采用了類似曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的原理，由一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的原動(dòng)件、連接桿和滑動(dòng)桿組成。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)原動(dòng)件（可通過(guò)手柄手動(dòng)操作或電機(jī)驅(qū)動(dòng)）時(shí)，通過(guò)連接桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑動(dòng)桿的直線運(yùn)動(dòng)。

圖3：光模塊耦合裝置核心結(jié)構(gòu)圖

圖4：光模塊耦合裝置結(jié)構(gòu)爆炸圖

特別巧妙的是，設(shè)計(jì)確保了機(jī)構(gòu)在某些位置能形成“死點(diǎn)”。當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行至死點(diǎn)位置時(shí)，即使撤去外力，整個(gè)機(jī)構(gòu)也能保持自鎖狀態(tài)，使得供電座和檢測(cè)座能夠穩(wěn)定地保持與光模塊的連接狀態(tài)，而無(wú)需持續(xù)施加作用力。這在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的耦合調(diào)試或測(cè)試時(shí)尤為有用，既保證了連接穩(wěn)定性，又解放了操作人員。

2. 高度可調(diào)與安全限位設(shè)計(jì)

考慮到不同型號(hào)、不同尺寸的光模塊可能存在接口位置的高度差異，該裝置的供電塊和檢測(cè)塊均設(shè)計(jì)了高度可調(diào)機(jī)構(gòu)。通常通過(guò)在安裝塊上設(shè)置豎向的腰型孔，配合螺絲進(jìn)行固定，實(shí)現(xiàn)安裝高度在數(shù)個(gè)毫米范圍內(nèi)的精細(xì)調(diào)節(jié)，確保了裝置的廣泛兼容性。

同時(shí)，裝置上設(shè)置了多級(jí)限位件：

• 第一、第二限位件：分別從檢測(cè)座和供電座向內(nèi)側(cè)凸出，用于在相向運(yùn)動(dòng)時(shí)與光模塊定位座接觸，防止運(yùn)動(dòng)過(guò)度對(duì)光模塊造成擠壓。

• 第三限位件：安裝在導(dǎo)軌兩端，作為滑動(dòng)部件的行程終點(diǎn)限位，防止其在復(fù)位時(shí)脫軌或撞擊其他部件。

這些設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了對(duì)設(shè)備安全性和產(chǎn)品保護(hù)性的周全考慮。

3. 自動(dòng)復(fù)位與彈性緩沖

為了進(jìn)一步提升操作效率，裝置還集成了彈性復(fù)位組件。該組件通常包括一根導(dǎo)向桿和套在其上的壓縮彈簧，兩端分別抵在供電座和檢測(cè)座上。

圖5：光模塊耦合裝置結(jié)構(gòu)剖視圖

當(dāng)完成耦合測(cè)試，解除驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鎖緊力后，被壓縮的彈簧會(huì)釋放能量，自動(dòng)將供電座和檢測(cè)座推回初始分離位置。這一設(shè)計(jì)免去了手動(dòng)回退的步驟，使得測(cè)試循環(huán)更加快速流暢，同時(shí)也為下一次測(cè)試做好了準(zhǔn)備。

四、技術(shù)應(yīng)用價(jià)值與市場(chǎng)前景

此項(xiàng)光模塊耦合裝置技術(shù)技術(shù)，不僅解決了一個(gè)具體的生產(chǎn)測(cè)試痛點(diǎn)，更代表了光通信設(shè)備生產(chǎn)向更高效、更自動(dòng)化、更可靠方向發(fā)展的趨勢(shì)。它的價(jià)值體現(xiàn)在：

1. 提升生產(chǎn)效率：大幅縮短單件產(chǎn)品的耦合準(zhǔn)備時(shí)間，尤其適用于光開(kāi)關(guān)、光收發(fā)模塊等需要批量測(cè)試的產(chǎn)品線。

2. 保證產(chǎn)品品質(zhì)：一致的對(duì)接力與位置精度，減少了人為因素導(dǎo)致的質(zhì)量波動(dòng)，提升了產(chǎn)品性能的一致性和可靠性。

3. 降低綜合成本：減少了操作人員數(shù)量和培訓(xùn)成本，降低了因操作不當(dāng)導(dǎo)致的模塊損壞率，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看有效控制了生產(chǎn)成本。

4. 推動(dòng)產(chǎn)線升級(jí)：其模塊化、自動(dòng)化的特性，是構(gòu)建柔性智能制造單元（Cell）的理想組成部分，助力光通信生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行智能化改造。

作為深耕光通信領(lǐng)域的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，廣西科毅光通信科技有限公司始終致力于將前沿的技術(shù)技術(shù)轉(zhuǎn)化為可落地、能賦能的實(shí)用產(chǎn)品和解決方案。我們不僅關(guān)注光開(kāi)關(guān)等核心器件的研發(fā)與生產(chǎn)，也持續(xù)投入對(duì)生產(chǎn)與測(cè)試工藝設(shè)備的優(yōu)化研究，旨在為客戶提供從核心器件到高效生產(chǎn)工具的全方位支持。

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