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一種重力適配光纖連接器的制作方法

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一種重力適配光纖連接器的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種光纖連接器,特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)緊力的光纖連接器,本發(fā)明屬于電力高壓控制領(lǐng)域,激光傳輸領(lǐng)域與通信領(lǐng)域。



背景技術(shù):

光纖連接器,是光纖與光纖之間進(jìn)行可拆卸連接的器件,它把光纖的兩個(gè)端面精密對(duì)接起來(lái),以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中,并使由于其介入光鏈路而對(duì)系統(tǒng)造成的影響減到最小。

在現(xiàn)有光纖連接器的對(duì)接過(guò)程中,基本是通過(guò)機(jī)械參考面上的機(jī)械卡鍵結(jié)構(gòu)與適配器上的特定結(jié)構(gòu)扣合,使連接器插芯產(chǎn)生回縮,插芯回縮的同時(shí)擠壓連接器的彈力裝置,而彈力裝置會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與插芯回縮距離正相關(guān)的反作用力為兩個(gè)光纖端面對(duì)接提供預(yù)緊力。但機(jī)械零件與組裝誤差,導(dǎo)致每個(gè)連接器在對(duì)接時(shí)插芯回縮的距離不同,插芯物理對(duì)接面受到的預(yù)緊力也就不同。在光纖連接器對(duì)接技術(shù)要求日益精密的背景下,預(yù)緊力的波動(dòng)引起的耦合效率差異,已經(jīng)成為迫切需要解決的光纖對(duì)接技術(shù)問(wèn)題之一,尤其在光能量傳輸領(lǐng)域,這種預(yù)緊力波動(dòng)問(wèn)題是不能容忍的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題,本發(fā)明提出一種重力適配光纖連接器,該重力適配光纖連接器具備穩(wěn)定的光纖耦合效率及耦合性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是:

一種重力適配光纖連接器,包含重力適配塊和至少一個(gè)重力連接器,每個(gè)重力連接器包括插芯、尾柄、彈力裝置、后座、外套、光纜;其中,所述光纜中的光纖通過(guò)所述尾柄和外套與所述插芯相耦合;所述尾柄一端與插芯固定連接,另一端與外套連接;所述彈力裝置套設(shè)在尾柄的部分外圓面上并被后座的端面和尾柄的端面所限位,后座被所述重力適配塊所夾持固定,所述重力適配塊的重力通過(guò)后座的端面施加在彈力裝置上,所述彈力裝置受到壓縮后,產(chǎn)生與所述重力適配塊的重力大小方向相同的彈力并將作用在所述尾柄的端面上,進(jìn)而使所述插芯的物理對(duì)接面始終具有一個(gè)與所述重力適配塊的重力相關(guān)的預(yù)緊力。

所述重力適配器包含安裝槽、夾緊孔,所述安裝槽的寬度大于光纜的外圓直徑,夾緊孔與安裝槽貫通,夾緊孔的內(nèi)徑不大于與其配合的后座外圓面直徑。

所述重力適配塊的材料采用彈性材料。

所述重力適配連接器配合使用時(shí)的光軸沿重力方向或者等同于重力方向的一致性方向,其中所述插芯、尾柄、彈力裝置、后座、外套、光纜、重力適配塊的重力大小分布沿光軸圓周對(duì)稱。

所述光纜從內(nèi)到外依次包括光纖、光纜芳綸、光纜外皮,所述光纜芳綸設(shè)置在尾柄與外套之間,所述光纜芳綸、外套、尾柄連接成一個(gè)整體;光纜外皮與外套通過(guò)軟膠或者鉚接或者螺紋連接的方式連接成整體。

所述尾柄是包括第一外圓面和第二外圓面的臺(tái)階結(jié)構(gòu),所述后座包括后座端面、后座第一內(nèi)孔、后座第二內(nèi)孔、后座的外圓面,后座第二內(nèi)孔的孔徑大于外套的外徑,后座第一內(nèi)孔的孔徑大于尾柄第二外圓面的直徑;所述彈力裝置內(nèi)孔尺寸大于尾柄第二外圓面的直徑、小于尾柄第一外圓面的直徑、小于后座外徑。

所述重力適配塊的材料采用鐵鎳合金4J29。

所述重力連接器設(shè)置為多個(gè),多個(gè)重力連接器共用一個(gè)重力適配塊,所述重力適配塊包含與重力連接器相匹配數(shù)量的安裝槽、夾緊孔,每個(gè)重力連接器的后座設(shè)置于重力適配塊上相對(duì)應(yīng)的夾緊孔中,使重力連接器與重力適配塊固定連接,每個(gè)夾緊孔設(shè)置于對(duì)應(yīng)重力連接器所處的重力適配塊的重力中心位置。

本發(fā)明的有益效果是:

本發(fā)明通過(guò)上述方案,當(dāng)光纖連接器對(duì)接時(shí),重力適配塊的重力通過(guò)彈力裝置傳遞給連接器端面,使光纖連接器端面得到的一個(gè)大小與方向穩(wěn)定的預(yù)緊力,而這個(gè)預(yù)緊力與插芯伸出長(zhǎng)度,尾柄長(zhǎng)度及零件的組裝誤差是沒(méi)有相關(guān)性的,只需通過(guò)設(shè)計(jì)重力適配塊在連接器圓周的重力分布,就可以精確控制連接器對(duì)接時(shí)預(yù)緊力的大小。

附圖說(shuō)明

圖1、本發(fā)明的重力適配光纖連接器示意圖;

圖2、本發(fā)明的重力適配光纖連接器(不帶重力適配塊)爆炸圖;

圖3、本發(fā)明的重力適配光纖連接器(帶重力適配塊)爆炸圖;

圖4、在適配器內(nèi)的接光器件為透鏡時(shí)本發(fā)明重力適配光纖連接器的特例示意圖;

圖5、本發(fā)明多個(gè)連接器共用重力適配塊的實(shí)例示意圖;

其中:

1、適配器; 2、插芯;

3、尾柄; 4、彈力裝置;

5、后座; 6、重力適配塊;

7、外套; 8、膠;

9、光纜;

1-1、適配器的準(zhǔn)直套筒; 1-2、適配器的另一光接收器件

2-1、插芯內(nèi)孔; 2-2、物理對(duì)接面;

2-3、插芯光參考面; 3-1、尾柄一端;

3-2、尾柄第一端面; 3-3、尾柄第二外圓面;

3-4、尾柄另一端; 3-5、尾柄第一外圓面;

5-1、后座端面; 5-2、后座第一內(nèi)孔;

5-3、后座第二內(nèi)孔; 5-4、后座的外圓面;

6-1、重力適配塊的安裝槽; 6-2、重力適配塊的夾緊孔;

7-1、外套端面; 7-2、外套內(nèi)孔;

7-3、外套的外圓面; 7-4、外套第二內(nèi)孔;

9-1、光纜芳綸; 9-2、光纜外皮;

9-2-1、光纜外皮的外圓直徑; 9-3、光纜纖芯;

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明及具體實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的。

如圖1所示,一種重力適配光纖連接器,包含同軸安裝的重力連接器和重力適配塊6,重力連接器包括插芯2、尾柄3、彈力裝置4、后座5、外套7、光纜9;所述插芯2、尾柄3、光纜9、外套7組成一個(gè)整體,該整體的一部分設(shè)置在后座5的內(nèi)孔中,所述的重力適配塊6具有一定的重量,并且與后座5固定連接。所述插芯2、尾柄3、彈力裝置4、后座5、重力適配塊6、外套7、光纜9以及連接外套7和光纜9的軟膠8均為關(guān)于光軸X圓周對(duì)稱的。

如圖2所示,所述插芯2包括有插芯內(nèi)孔2-1,插芯內(nèi)孔2-1中心設(shè)置有光纖,并在插芯2一端的物理對(duì)接面2-2上形成有插芯光參考面2-3;所述尾柄3包括尾柄一端3-1、尾柄第一端面3-2、尾柄第二外圓面3-3、尾柄另一端3-4、尾柄第一外圓面3-5;后座5包括后座端面5-1、后座第一內(nèi)孔5-2、后座第二內(nèi)孔5-3、后座的外圓面5-4;外套7包括外套端面7-1、外套內(nèi)孔7-2、外套的外圓面7-3、外套第二內(nèi)孔7-4;光纜9從內(nèi)到外依次由光纖9-3,光纜芳綸9-1、光纜外皮9-2組成。

如圖1-2所示,所述光纜9的光纖9-3設(shè)置在插芯2的內(nèi)孔2-1中心;尾柄一端3-1與插芯2同軸固定連接,尾柄另一端3-4與外套7連接;所述光纜芳綸9-1設(shè)置在尾柄3的尾柄另一端3-4的外圓周面與外套7的外套內(nèi)孔7-2中間的夾層中,在本發(fā)明具體實(shí)施例中,尾柄3的尾柄另一端3-4的外圓周面上設(shè)置有外螺紋,外套7的外套內(nèi)孔7-2的內(nèi)圓周面上設(shè)置有內(nèi)螺紋,光纜芳綸9-1設(shè)置在尾柄另一端3-4的外螺紋與外套內(nèi)孔7-2的內(nèi)螺紋之間,內(nèi)外螺紋相互旋合后,光纜芳綸9-1被緊緊地固定在尾柄另一端3-4與外套內(nèi)孔7-2之間;光纜外皮9-2與外套7的第二內(nèi)孔7-4通過(guò)軟膠8連接成一個(gè)整體;這樣光纜芳綸9-1、外套7、尾柄3被連接成一個(gè)整體。

后座5的第一內(nèi)孔5-2孔徑大于外套外圓面7-3直徑,尾柄3第二外圓面3-3直徑;后座5的第一內(nèi)孔5-2與尾柄第二外圓面3-3之間設(shè)置有間隙,后座第二內(nèi)孔5-3與外套7的外圓面7-3之間設(shè)置有間隙。所述彈力裝置4內(nèi)孔尺寸大于尾柄第二外圓面3-3直徑、小于尾柄第一外圓3-5直徑,小于后座5的外圓面5-4的外徑,所述彈力裝置4套設(shè)在尾柄第二外圓面3-3上、設(shè)置在后座端面5-1與尾柄第一端面3-2之間。

如圖2-3所示,所述的重力適配光纖連接器的重力適配塊6包含安裝槽6-1、夾緊孔6-2,本發(fā)明具體實(shí)施例中,安裝槽6-1的寬度大于光纜9的外皮9-2的外圓直徑9-2-1,小于夾緊孔6-2的內(nèi)徑;夾緊孔6-2的內(nèi)徑大于外套7的外圓面7-3直徑大小,并且不大于后座5的外圓面5-4直徑;重力適配塊6使用具有良好恢復(fù)變形能力的鐵鎳合金4J29材料;在安裝時(shí),先使光纜9通過(guò)安裝槽6-1進(jìn)入到夾緊孔6-2中,沿光軸X移動(dòng)光纜9及與插芯2、尾柄3、彈力裝置4、后座5、外套7組成的組件,使外套7的外圓面7-3進(jìn)入到夾緊孔6-2中。然后使用特定工裝張開(kāi)安裝槽6-1以及加緊孔6-2,直至后座5的外圓面5-4可以進(jìn)入到加緊孔6-2中,撤離特定工裝,加緊孔6-2在重力適配塊6材料恢復(fù)性能驅(qū)動(dòng)下,恢復(fù)原有形狀,并夾緊后座5外圓面5-4,使重力適配塊6與后座5牢固地連接在一起。

工作時(shí),所述重力適配光纖連接器沿重力G方向豎直向下插入適配器1的準(zhǔn)直套筒1-1中,與準(zhǔn)直套筒1-1內(nèi)的另一插芯物理對(duì)接面在光參考面P處物理對(duì)接。所述重力適配塊6與后座5組成的整體以尾柄的第二外圓面3-3為導(dǎo)向,沿重力方向推動(dòng)彈力裝置4壓縮,即所述重力適配塊6的重力通過(guò)后座端面5-1施加在彈力裝置4上,彈力裝置4受到壓縮后,會(huì)產(chǎn)生與重力大小方向相同的彈力作用在尾柄第一端面3-2上,進(jìn)而通過(guò)尾柄3與插芯2的固定連接傳遞給插芯2的物理對(duì)接面2-2,使插芯2的物理對(duì)接面2-2始終擁有一個(gè)精確的均衡的預(yù)緊力。

如圖1所示,所述的重力適配光纖連接器中涉及的物理對(duì)接是指重力適配光纖連接器的插芯2物理對(duì)接面2-2的物理支撐,所述光參考面P是指重力適配光纖連接器與準(zhǔn)直套筒1-1內(nèi)另一光接收器件的光耦合面。因此所述光參考面P與物理對(duì)接的位置不一定是重合的。如圖4所示,本發(fā)明所述的重力適配光纖連接器涉及到的適配器1內(nèi)光接收器件1-2為透鏡時(shí),光參考面P與插芯2的物理對(duì)接面是兩個(gè)不同的面。

在實(shí)際應(yīng)用中,如圖5所示,多個(gè)所述重力適配光纖連接器可以共用一個(gè)重力適配塊,在設(shè)計(jì)上滿足每個(gè)重力適配連接器分?jǐn)偟降闹亓Υ笮【鶆蚣纯?。所述重力連接器設(shè)置為1個(gè)以上,重力連接器共用一個(gè)重力適配塊,所述重力適配塊6包含與重力連接器相匹配數(shù)量的安裝槽6-1、夾緊孔6-2,每個(gè)重力連接器的后座5設(shè)置于重力適配塊對(duì)應(yīng)的夾緊孔6-2中,使重力連接器與重力適配塊固定連接,每個(gè)夾緊孔6-2設(shè)置于對(duì)應(yīng)重力連接器所處的重力適配塊6的重力中心位置。

所述連接器在工作狀態(tài)時(shí),沿重力方向豎直向下插入所述適配器,不局限于工作方向僅為重力方向的情況,也應(yīng)理解為類似重力方向工作狀態(tài),方向不隨空間與時(shí)間變化而變化的結(jié)構(gòu),例如工作在真空無(wú)重力空間時(shí)能夠提供關(guān)于光軸圓周均勻分布的預(yù)定力結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述重力適配塊的重力通過(guò)后座端面施加在彈力裝置上,彈力裝置受到壓縮,會(huì)產(chǎn)生與重力大小方向相同的彈力作用在尾柄第一端面上,進(jìn)而通過(guò)尾柄與插芯的固定連接傳遞給插芯,使插芯物理對(duì)接面始終擁有一個(gè)精確的方向與大小不會(huì)變化的預(yù)緊力,從而得到穩(wěn)定的光纖耦合效率及耦合性能。

雖然本發(fā)明已經(jīng)詳細(xì)地示出并描述了相關(guān)的特定的實(shí)施例參考,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解,在不背離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種改變。這些改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求所要求的保護(hù)范圍。

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