SU949255A2 - Микроманипул тор - Google Patents

Description

(54) МИКРОМАНИПУЛЯТОР

1

Изобретение относитс  к приборостроению , а именно к юстировочным отсчетным механическим устройствам современных оптических систем, и может найти применение в промышленности средств св зи дл  центрировани  оси оптического волокна.

По основному авт. св. № 590536 известен микроманипул тор, содержащий предметный столик, соединенный с основанием посредством трех упругих элементов, каждый из которых представл ет собой двуплечный рычаг, состо щий из гибкого плеча, соединенного с предметным столиком, и жесткого плеча, контактирующего с кулачковым приводом, а средней частью соединенного с основанием при помощи упругого щарнира, выполненного в виде двух плоских , расположенных под углом 90°, пружин , причем гибкие плечи двух рычагов расположены под углом 90°, ось третьего гибкого плеча рычага перпендикул рна к пр мой, проход щей через точку пересечени  угла между ними, и  вл ющейс  его биссектрисой 1.

Недостатком известного манипул тора  вл етс  возможность точной юстировки объекта только в одной плоскости, совпадающей с плоскостью предметного столика , что не позвол ет осуществить точную юстировку объекта в двух взаимно перпендикул рных плоскост х.

Цель изобретени  - осуществление юстировки объекта в двух взаимно перпендикул рных плоскост х.

Указанна  цель достигаетс  тем, что микроманипул тор снабжен плитой, ножевой опорой, закрепленной на основании

,Q микрометрическим винтом и двуплечным рычагом, установленном на плите посредством стойки с упругим щарниром и контактирующим коротким плечом с ножевой опорой, а длинным - с микрометрическим винтом, при этом основание св зано с плитой посредством кронштейна с упругим щарниром , а геометрические оси указанных щарнйров параллельны основанию.

На фиг. 1 схематически изображен микроманипул тор , вид сбоку; на фиг. 2 -

20 то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1.

Claims (2)

1. Микроманипул тор содержит,- основание 1, предметный столик 2, с закрепленной на нем пр моугольной призмой 3 с V-образной направл ющей 4, световодом 5 ось которого центрируют относительно луча источника 6 света. Столик 2 св зан с основанием 1 при помощи трех упругих элементов . Упругие элементы имеют жесткие плечи 7-9, контактирующие посредством винтов предварительного нат га 10 с соответствующими кулачковыми приводами 11 -13 и гибкие плечи 14-16 соответственно . Каждый упругий элемент средней частью жестко соединен с основанием 1 посредством упругого щарнира, выполненного в виде двух плоских расположенных под углом 90° друг к другу пружин 17 и 18, жестко св занных с гибким и жесткими плечами . Все гибкие и жесткие плечи упругих элементов лежат в плоскости предметного столика 2 и образуют двуплечи-й рычаг. Геометрические оси гибких плеч 14 и 15 двух рычагов расположены под углом 90°, ось третьего гибкого плеча 16 перпендикул рна к пр мой, проход щей через точку пересечени  упом нутых плеч и  вл ющейс  биссектрисой угла между ними. Основание 1, имеющее ножевую опору 19, закреплено, на кронщтейне 20 с упругим шарниром 21, установленным на плите 22, на которой через стойку 23 с упругим щарниром 24 закреплен двуплечий рычаг 25, контактирующий коротким плечом с ножевой опорой , а длинным - с микрометрическим винтом 26, причем отношение длин плеч и L равно 1:10. При этом оси качани  упругих щарниров 21 и 24 параллельны основанию 1 и соответственно перпендикул рны ос м упругих элементов предметного столика 2. Дл  ликвидации люфтов по месту контактов ножевой опоры и микрометрического винта с двуплечим рычагом 25 служит пружина 27. Микроманипул тор конструктивно выполнен таким образом, что в исходном положении лини  контакта ножевой опоры 19, ось 24 качани , ось среднего диаметра контактируемого световода 5 и ось 21 качани  лежат во взаимнопараллельных плоскост х , а точка О, образованна  пересечением торца и оси призмы 3, совпадает с осью пересечени  гибких плеч 14 и 15, котора  и  вл етс  осью поворота предметного столика
2. 2. Все это обеспечивает минимальную погрешность по перпендикул рности торца световода по отношению к лучу источника света в процессе юстировки. Микроманипул тор работает следующим образом. Луч источника 6 света предварительно выставл ют вдоль оси призмы 3 в вертикальной плоскости и на высоту Н от плиты 22 в горизонтальной плоскости, после чего его фиксируют в точку. В V-образную направл ющую 4 укладывают световод 5, совмещают его торец с торцом призмы 3 и включают источник удержани  световода , например вакуум. Сначала производ т окончательную юстировку световода в горизонтальной плоскости. Работа  кулачковыми приводами 11 и 12, дают сканирующее перемещение по координатам X и Y через 1 мкм предметному столику 2 вместе с призмой 3 и световодом 5, добива сь совмещени  его оси по торцу призмы, - точки О с центром фокуса луча 6, что определ етс  максимальной величиной параметра на выходе световода, который непрерывно измер етс  в процессе юстировки. Далее производ т юстировку оси световода относительно оси луча источника света, обеспечива  их соосность путем разворота торца световода вокруг точки О, воздействием кулачкового привода 13 на предметный столик по максимальной величине параметра, измер емого на выходе световода , после чего считают юстировку световода в горизонтальной плоскости законченной и приступают к операции юстировки световода в вертикальной плоскости. Дава  дозированные перемещени  через 0,01 мм микрометрическим винтом 26 длинному плечу двуплечего рычага 25, перемещают его коротким плечом основание 2 и все, что на нем находитс , в том числе и световод через 1 мкм, относительно точки фокуса луча, добива сь максимальной величины измер емого параметра, что определ ет его окончательное положение в двух взаимно перпендикул рных плоскост х. Име  в виду, что световод диаметром 50 мкм имеет сердцевину диаметром 30 мкм, что соответствует диаметру п тна сфокусированного луча источника света, юстировка с точностью 1 мкм обеспечивает полный ввод излучени  в световод. Микроманипул тор разработан дл  юстировки световодов диаметром от 50 мкм до 300 мкм включительно, при этом торец призмы и светодиода отнесен на такое рассто ние от оси качани  21, при котором максимальные углы наклона V-образной направл ющей наход тс  в пределах 3 , что соответствует уходу торца световода от фокуса луча источника света ± 2 мкм. Таким образом, наличие точных подвижок в двух взаимно перпендикул рных плоскост х с разрешением 1 мкм и более, которое дает данный микроманипул тор, позвол ет использовать его в оптических устройствах дл  контрол  оптических характеристик световодов и при юстировке его входного торца исследовать вли ние условий ввода излучени  на характеристики передачи волокна, а при юстировке выходного торца исследовать структуру пол  оптического излучени , выход щего из световода в ближней зоне,и что важно дл  измерени  его пространственно-временных характеристик. Формула изобретени  Микроманипул тор по авт. св. № 590536, отличающийс  тем, что, с целью осущест