[发明专利]100%通光面光学镀膜YAG和光纤跳线的夹固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于光学镀膜中，激光YAG晶体棒或光纤跳线端面光学镀膜时的工装夹持方法。

背景技术

在现有技术光学系统中，为了达到系统设计的应用目的，都需要在系统中的光学元件表面镀制各种类型的光学薄膜。除微型精密光学系统为了尽量小型化有特殊要求外，大多数光学元件在设计的时候几何尺寸方面都留有充足的余量，所以一般光学镀膜时，工件的夹持都采用边缘尺寸小于镀膜表面几何尺寸的台边式常规夹具进行夹持。该夹具的不足之处在于台边会占去镀膜表面的边缘面积，使光路中光线通过光学元件表面区域的通光面面积小于获得产品元件的几何面积。

在激光光学系统中，激光晶体如YAG棒的两个端面需要镀制增透膜。由于激光晶体的特殊应用，要求整个端面都要镀制增透膜，100％的通光面镀膜，即在镀膜面上不能有台边。由于上述夹具完全靠台边固定工件，因此按常规夹具，在要求整个端面都要镀制增透膜的光学薄膜镀制及光通信中光纤端面镀膜，已经不再适用。以YAG棒的夹持为例，常用的YAG晶体棒的夹具是使用内径稍大于棒直径，并带螺纹的金属内筒套住YAG晶体棒，通过旋转外筒逐渐收紧圆筒，对YAG进行抱紧夹持，或用单件夹具整个包裹的夹持方式。这种夹具的一种典型示例如图4所示，它是用制有内螺纹的圆柱台阶连接锥筒的外筒体，用于抱紧YAG棒的台阶螺纹柱的锥嘴内套体组成的，用于拧紧内套体来实现的。该夹具是由制有台阶螺纹柱的锥嘴套体和制有内螺纹的圆柱台阶连接锥筒的外筒体，装配完成夹具。该夹具的不足之处在于：

1.光学镀膜中用于固定YAG和光纤跳线的上述夹具，在装夹光学镀膜时，由于所有的夹具都是金属件，因此夹具和工件的接触属于硬接触。在拧紧螺纹时，拧紧的程度较难把握，工件受到的压应力大小较难控制。

2.YAG晶体本身的膨胀系数可能不同于夹具所用的金属材料的膨胀系数。在光学镀膜过程中，需要对镀膜工件进行烘烤，温度可能达到两百度。膨胀系数的不同，可能导致烘烤受热后，由于膨胀的差异使YAG晶体棒被夹裂损坏或者是从夹具中滑出掉落损坏。尤其是镀膜工件高温烘烤后，易出现因热膨胀导致的卡死、无法拆取的问题。所以上述夹具通常还需要考虑选择与工件材料热膨胀系数匹配或者尽量接近的材料。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处，提供一种方便，快捷，且简单易用的夹持固定YAG和光纤跳线光学镀膜的方法。

本发明实现上述目的的技术解决方案是，一种100％通光面光学镀膜YAG和光纤跳线的夹固方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)首先，制备一个非金属弹性长条形装夹条分体式夹具和一条氟橡胶条，在分体式夹具的两对开面上，制出用于对工件第一次弹性夹持的工件固定槽，并在上述长条形装夹条的横向端面上制出螺栓紧固孔；

(2)用上述分体式夹具的对称长条形装夹条，对称夹持镀膜工件，使用螺栓穿过装夹条的螺栓紧固孔进行辅助性固定，完成第一步弹性夹持；再将固定后的装夹条放入承装夹持件的载盘中，并在靠近上述分体式夹具一侧，将上述氟橡胶条塞入夹持件侧空余的细长空间，进行第二步弹性压紧。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

本发明通过改变常规的用于装夹100％通光面镀膜工件的装夹方法，引入了第一步弹性夹持，第二步弹性压紧的二次弹性装夹方案，方便，快捷，且简单易用，提高了生产效率，良品率高。本发明摒弃现有技术需要常用高硬度金属 材料的偏见，改用既能耐高温，同时又兼具较低硬度的聚四氟乙烯非金属材料来制作夹持工件的夹具，显著地改善了激光YAG晶体棒或光纤跳线端面工件夹持部位局部受压的状况，避免了出现压坏工件的情况。

本发明改变常规夹具的单件夹具整个包裹的夹持方式，采用两件分离式夹具对称夹持的固定方式。明显降低了对于夹具的加工公差精密度的要求，同时更易装拆，能够完全避免常规夹具高温烘烤后，常易出现的因热膨胀导致的卡死、无法拆取的问题。

本发明引入的压紧固定方式。通过使用耐高温，同时具有良好弹性系数的氟橡胶条压紧上述两件对称式长条形装夹条的固定方式，可以在高温和常温时都能够提供比较恒定的压力，既保证了镀膜工件镀膜过程中的良好固定，又方便了镀膜前后工件的装拆。

本发明的特别适用于3mmYAG晶体棒的镀膜装夹。根据镀膜工件的几何尺寸改变夹具的设计后，同样适用于其他尺寸和形状的镀膜工件的夹持。

附图说明

图1是本发明对称夹持工件的两分离式长条形装夹条夹具的构造示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明针对镀膜YAG晶体棒工件的装夹示意图。