CN113866890A - 一种耐功率fc光纤连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐功率FC光纤连接器，包括插头、插座和开口陶瓷套筒，在插头和插座设置有扩束合件，所述开口陶瓷套筒设置在扩束合件的前部，扩束合件的端面位于开口陶瓷套筒的中心位置；所述扩束合件包括透镜、端帽、外插芯、内插芯、金属套管和光纤；内插芯压入金属套管，在光纤前端熔接有端帽，熔接有端帽的光纤穿入内插芯并固化；内插芯前端设有扩束透镜，扩束透镜的尺寸小于内插芯，且扩束后的光斑光学轴和插芯物理轴重合；内插芯的外部套有外插芯，透镜凹陷于外插芯端面。本发明提高了光纤的耐功率能力，提高对接端面耐功率能力，克服了技术人员普通认为的FC光纤连接器不可进行高功率光传输的技术偏见。
Description
技术领域
本发明涉及FC光纤连接器领域，更为具体的，涉及一种耐功率FC光纤连接器。
背景技术
FC光纤连接器是符合邮电部YD/T1272.4及国际标准IEC61754-13的产品，其在通信领域大量应用，其光纤嵌插在标称直径2.5mm的高精度插针圆柱体中，连接器的光对中是通过弹性套筒实现，当前FC光连接器在业内使用功率不建议大于0.1W，密封改进型也不建议大于0.2W。若传输功率过大，在光纤连接器对接过程中，容易发生端面烧毁故障。
利用FC连接器传输高功率光束在业内未有应用，解决该问题核心在于如何减低光纤端面和陶瓷插芯端面的光功率密度。
1996年，日本株式会社日立制作所提交的专利JPH09269433A公开了扩大端部的模场直径以降低功率密度的技术方案。该方案采用扩芯光纤方案，将模场直径从10微米扩大到25微米，功率密度降低有限。
传统透镜扩束方案的另一问题为，高功率光束由透镜聚焦回到光纤时，光纤端面的功率密度很高，任何微损伤，加工的缺陷、胶水残留等，都将导致此处发热，也存在烧毁的可能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐功率FC光纤连接器，提高了光纤的耐功率能力，提高对接端面耐功率能力，目前按本发明优化改进后FC光纤连接器，整体能够耐单模传输功率5W，克服了技术人员普通认为的FC光纤连接器不可进行高功率(0.2W以上)光传输的技术偏见。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种耐功率FC光纤连接器，包括插头和插座，在插头和插座设置有扩束合件。
进一步地，包括开口陶瓷套筒，所述开口陶瓷套筒设置在扩束合件的前部，扩束合件的端面位于开口陶瓷套筒的中心位置，开口陶瓷套筒用于起到精确对准插头和插座中的扩束合件的作用。
进一步地，所述扩束合件包括透镜、端帽、外插芯、内插芯、金属套管和光纤；内插芯压入金属套管，在光纤前端熔接有端帽，熔接有端帽的光纤穿入内插芯并固化；内插芯前端设有扩束透镜，扩束透镜的尺寸小于内插芯，且扩束后的光斑光学轴和插芯物理轴重合；内插芯的外部套有外插芯，透镜凹陷于外插芯端面。
进一步地，所述固化采用胶水进行固化。
进一步地，插头包括插头壳体，扩束合件安装在插头壳体中。
进一步地，插座包括插座壳体，扩束合件安装在插座壳体中。
本发明的有益效果包括：
本发明实施例中，光纤尾端熔接端帽结构，提高了光纤的耐功率能力，端面采用扩束技术，可极大地提高对接端面耐功率能力，目前按本方案优化改进后FC光纤连接器整体可将FC连接器耐功率从0.3W提高到5W，克服了技术人员普通认为的FC光纤连接器不可进行高功率(0.2W以上)光传输的技术偏见。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中插头主视图；
图2为本发明实施例中插座主视图；
图3为本发明实施例中扩束合件主视图；
图中，1、插头壳体；2、开口陶瓷套筒；3、扩束合件；3-1、透镜；3-2、端帽；3-3、外插芯；3-4、内插芯；3-5、金属套管；3-6、光纤；3-7、胶水；4、插座壳体。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
如图1所示，一种耐功率FC光纤连接器，包括插头和插座，在插头和插座设置有扩束合件3。
在可选的实施方式中，需要说明的是，包括开口陶瓷套筒2，所述开口陶瓷套筒2设置在扩束合件3的前部，扩束合件3的端面位于开口陶瓷套筒2的中心位置，开口陶瓷套筒2用于起到精确对准插头和插座中的扩束合件3的作用。
在可选的实施方式中，需要说明的是，所述扩束合件3包括透镜3-1、端帽3-2、外插芯3-3、内插芯3-4、金属套管3-5和光纤3-6；内插芯3-4压入金属套管3-5，在光纤3-6前端熔接有端帽3-2，熔接有端帽3-2的光纤穿入内插芯3-4并固化；内插芯3-4前端设有扩束透镜3-1，扩束透镜3-1的尺寸小于内插芯3-4，且扩束后的光斑光学轴和插芯物理轴重合；内插芯3-4的外部套有外插芯3-3，透镜3-1凹陷于外插芯3-2端面。
在可选的实施方式中，需要说明的是，所述固化采用胶水3-7进行固化。
在可选的实施方式中，需要说明的是，插头包括插头壳体1，扩束合件3安装在插头壳体1中。
在可选的实施方式中，需要说明的是，插座包括插座壳体4，扩束合件3安装在插座壳体4中。
本发明的工作原理：本发明中的耐功率FC光纤连接器，主要包括透镜、端帽、外插芯、内插芯、内套管、光纤光缆组成，连接器两端采用高精度陶瓷套筒对准。其中，连接器对接界面上采用透镜将光斑扩束，达到降低功率密度的目的，光纤前端面，熔接一段端帽，因此透镜汇聚的光在进入端帽前，光斑直径仍然比较大，避免光纤端面加工的微缺陷导致烧毁，以单模G657A2光纤为例，光纤纤芯为9um，结合高斯光束功率密度计算，当光纤输出光斑在经过0.5毫米的传输后，耐受功率提高了将近20倍，按照常规研磨镀膜后的光纤，耐受功率为0.3W(行业经验值)，在光纤端面通过端帽熔接一截0.5mm石英棒，耐受功率可以提高到6W。同时端帽和光纤之间采用熔接的方式，可以保证此处损耗极低，提高了光纤界面的耐功率能力。
为了最大限度降低对接端面的损耗，利用陶瓷的超高精度来保证，具体的思路是，连接器设有内插芯，内插芯的内孔和光纤外径配合，通信行业发展至今，可保证光纤与内插芯的同轴度为微米级别，内插芯和外插芯配合精度也可达到微米级别，因此，光纤位置位于外插芯的物理轴中心。所述透镜尺寸略小于内插芯，因此，在外插芯内孔空间内可进行微调，经过耦合台调节，将扩束后的光斑光学中心轴和外插芯物理轴重合。外部利用开口套筒插拔抱紧两端的外插芯，保证两端外插芯的角度偏移达到最小。
本发明的技术优点在于：连接器采用在光纤端面熔接端帽结构，在光纤与透镜之间对传输光斑进行预放大，提高光纤端面的耐功率性能，再利用透镜将光束进一步放大准直，实现了FC光纤连接器耐单模传输功率5W，克服了技术人员普通认为的FC光纤连接器不可进行高功率(0.2W以上)光传输的技术偏见，同时可采用FC光纤连接器对接结构替代直接熔接或耦合进行5W大功率光传输互连，灵活性更强。
在本发明的其他实施例中，本发明的耐功率FC光纤连接器包含插头、插座。其中插头包含插头壳体1，对内部扩束合件起保护、定位、导向作用，另外设有必要的锁紧机构。插头壳体1安装有扩束合件3，扩束合件3的前部设有开口陶瓷套筒2，扩束合件3的端面位于开口陶瓷套筒2的中心位置，开口陶瓷套筒2起到精确对准插头和插座中的扩束合件3的作用。插座主要包含插座壳体4，插座壳体4对内部扩束合件3起保护、定位、导向作用。
扩束合件3包括透镜3-1、端帽3-2、外插芯3-3、内插芯3-4、金属套管3-5、光纤光缆3-6。扩束合件3的制作方法如下：将内插芯3-4压入金属套管3-5，在光纤3-6前端熔接一截端帽3-2，将熔接好的光纤穿入内插芯，并用3-7胶水固化，将固化好的内插芯和光纤端面研磨抛光处理，为了提高此处的透光效率，可在研磨后进行镀膜处理。内插芯3-4前端设有扩束透镜3-1，透镜的尺寸略小于内插芯，利用高精度耦合台调节透镜的位置和角度，使扩束后的光斑光学轴和插芯物理轴重合。内插芯3-4的外部套有3-3外插芯，为了避免插拔过程中透镜损伤，透镜3-1凹陷于外插芯3-2端面，插拔过程中，光路部分结构不直接接触。
利用插芯的高精度，连接器使用过程中不需要调节透镜位置，即可保证***损耗保持到很小的值，整个连接器机构精巧，插拔方便。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种耐功率FC光纤连接器，包括插头和插座，其特征在于，在插头和插座设置有扩束合件(3)。
2.根据权利要求1所述的耐功率FC光纤连接器，其特征在于，包括开口陶瓷套筒(2)，所述开口陶瓷套筒(2)设置在扩束合件3的前部，扩束合件(3)的端面位于开口陶瓷套筒(2)的中心位置，开口陶瓷套筒(2)用于起到精确对准插头和插座中的扩束合件(3)的作用。
3.根据权利要求1或2任一所述的耐功率FC光纤连接器，其特征在于，所述扩束合件(3)包括透镜(3-1)、端帽(3-2)、外插芯(3-3)、内插芯(3-4)、金属套管(3-5)和光纤(3-6)；内插芯(3-4)压入金属套管(3-5)，在光纤(3-6)前端熔接有端帽(3-2)，熔接有端帽(3-2)的光纤穿入内插芯(3-4)并固化；内插芯(3-4)前端设有扩束透镜(3-1)，扩束透镜(3-1)的尺寸小于内插芯(3-4)，且扩束后的光斑光学轴和插芯物理轴重合；内插芯(3-4)的外部套有外插芯(3-3)，透镜(3-1)凹陷于外插芯(3-2)端面。
4.根据权利要求3所述的耐功率FC光纤连接器，其特征在于，所述固化采用胶水(3-7)进行固化。
5.根据权利要求3所述的耐功率FC光纤连接器，其特征在于，插头包括插头壳体(1)，扩束合件(3)安装在插头壳体(1)中。
6.根据权利要求3所述的耐功率FC光纤连接器，其特征在于，插座包括插座壳体(4)，扩束合件(3)安装在插座壳体(4)中。
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| CN111505773A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-07 | 上海航天科工电器研究院有限公司 | 一种加固性防转的扩束光纤接触件 |
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