一種用于大功率激光傳輸的光纖跳線的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于大功率激光傳輸的光纖跳線，包括準直透鏡、插芯、插芯套筒、螺帽、光纖，其特征在于：插芯一端固定在插芯套筒上，且插芯該端的中心設有直徑和光纖直徑相同的孔；插芯套筒將插芯和螺帽連在一起，光纖穿過插芯套筒固定在插芯的孔內；準直透鏡固定在插芯的另一端處，且準直透鏡的焦點在光纖端面的中心處。本發明主要應用于大功率光的傳輸系統。和傳統光纖跳線相比，具有重復性好、可靠性高、環境影響低、壽命長等優點。
【專利說明】一種用于大功率激光傳輸的光纖跳線
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型的用于大功率激光傳輸的光纖跳線，該光纖跳線是帶準直透鏡的SMA接頭光纖跳線，具有重復性好、可靠性高、加工要求低等優點。
【背景技術】
[0002]光纖跳線最初應用在光通信中，是光纖通訊系統中不可缺少的重復通用無源器件，用于實現光纖與設備、光纖與光纖、光纖與儀表之間快速可靠的通訊連接。是無源器件中發展最快、用量最多、應用最廣的一種器件。由于其具有可插拔和易于更換的優點而得到廣泛的應用。帶SMA接頭的光纖跳線采用螺紋緊固，光纖壞掉后可以替換。
[0003]隨著高功率激光器的發展，SMA接頭光纖跳線由于更換方便、可插拔，漸漸開始應用在大功率光能量傳輸上。但是，傳統SMA接頭光纖跳線在光通信中主要傳輸小功率的光信號，應用于大功率光能量傳輸后，傳統光纖跳線會出現很多問題。首先，由于光纖的芯徑只有幾百微米左右，用于大功率光能量傳輸的跳線光纖芯徑即使有很小的偏移，部分沒有進入光纖的光的能量就足以燒壞光纖。傳統的光纖跳線的插芯、插芯套筒、螺帽等器件的同軸度要達到很高的精度才能滿足可替換的要求，加工難度較大，需要采用超高精密鑄模或機械加工工藝制作，成本較高。其次，傳統的光纖跳線用于光纖通信中，傳輸的都是小功率的光，一般米用膠水固定光纖，光纖和插芯端面平齊，用于大功率傳輸后，由于膠水散熱性較差，光纖頭處中漏出的部分光能量無法散發出去而造成燒壞光纖，用于大功率傳輸可靠性較低，壽命短。另一方面，高功率的激光器發出的幾十甚至幾百瓦的光完全集中在幾百微米左右的光纖上，能量高度集中，在光纖端面有微小的塵土或臟污都會燒壞光纖。如圖1為傳統的光纖跳線示意圖，光纖的位置在插芯的正中心，且光纖端面暴露在空氣中。
【發明內容】
[0004]本發明的目的為了克服上述現有技術存在的問題，而提供一種用于大功率激光傳輸的光纖跳線，本發明的光纖跳線可允許光纖偏移的距離是傳統跳線的5-10倍。降低了同軸度要求，大大降低加工難度，節約了成本，提高了重復性。而且光纖頭懸空，漏出的光直接通過空氣傳輸出去，提高了溫度承受能力。插芯采用具有良好導熱性的材料如無氧銅，提高了可靠性和光纖使用壽命。另外，光纖密封在插芯里，外露在環境中的準直透鏡相對尺寸較大，激光能量比較分散，提高了光纖跳線的可靠性和使用壽命。和傳統SMA接頭光纖跳線相t匕，本發明的用于大功率激光傳輸的光纖跳線更適合應用于大功率光的傳輸中。
[0005]本發明是通過下述技術方案實現的。
[0006]—種用于大功率激光傳輸的光纖跳線,包括準直透鏡、插芯、插芯套筒、螺帽、光纖，其特征在于:插芯一端固定在插芯套筒上，且插芯該端的中心設有直徑和光纖直徑相同的孔，用于固定光纖；插芯套筒將插芯和螺帽連在一起，光纖穿過插芯套筒固定在插芯的孔內；準直透鏡固定在插芯的另一端處，且準直透鏡的焦點在光纖端面的中心處。光纖用來接收準直透鏡聚焦后的光，并進行傳輸。[0007]所述的準直透鏡為一面是平面，另一面是非球面的透鏡。
[0008]所述的光纖頭伸入插芯2_5mm ;且光纖是用折射率和光纖匹配的高溫膠水或玻璃焊料固定在插芯中。
[0009]所述的螺帽內表面有螺紋，將整個光纖跳線緊密固定在有外螺紋配合件的光學器件上。
[0010]插芯套筒除了將插芯和螺帽連在一起，還起到定位的作用，確保每次SMA接頭光纖跳線固定的位置是相同的。
[0011]本發明的光纖跳線自帶和光纖耦合好的準直透鏡；傳統的光纖跳線使用時和跳線配合的光學器件上要添加準直透鏡，并和跳線耦合。
[0012]本發明的光纖跳線，同一根跳線多次插拔時或更換另一根用于大功率激光傳輸的光纖跳線時，在光軸方向上的位置的變化不會影響光的耦合；傳統的光纖跳線在光軸方向上的位置的變化對耦合效率有較大影響。
[0013]本發明的光纖跳線，同一根跳線多次插拔時或更換另一根用于大功率激光傳輸的光纖跳線時，在垂直于光軸方向上的可允許光纖偏移的距離是傳統跳線的5-10倍。這樣，對光纖跳線插芯的加工要求大大降低，降低了成本。
[0014]傳統光纖跳線光纖使用膠水固定，膠水散熱性較差，光纖頭處中漏出的部分光能量無法快速散發出去。本發明的光纖跳線的光纖是用折射率和光纖匹配的高溫膠水或玻璃焊料固定在插芯中，且光纖頭伸入插芯2-5mm，漏出的光能量可以迅速傳輸出去，提高了可靠性。
[0015]傳統的光纖跳線在使用時在光纖端面上能量很集中，光纖端面上的微小灰塵就會導致整個光纖跳線的燒壞。本發明光纖跳線的光纖密封在管芯中，在準直透鏡上的光相對比較分散，微小灰塵的影響較小。因此，本發明的光纖跳線對存放環境要求較低并且可使用的環境更加廣泛。
[0016]本發明對比已有技術具有以下有益效果:本發明主要應用于大功率光的傳輸系統。和傳統光纖跳線相比，具有重復性好、可靠性高、環境影響低、壽命長等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為傳統SMA接頭光纖跳線的剖面示意圖；
[0018]圖2為本發明的光纖跳線剖面示意圖；圖中:1_準直透鏡，2-插芯，3-螺帽，4-插芯套筒，5-光纖。
【具體實施方式】
[0019]結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0020]如圖2所示，本發明包括準直透鏡1、插芯2、插芯套筒4、螺帽3、光纖5，插芯2 —端固定在插芯套筒4上，且插芯2該端的中心設有直徑和光纖直徑相同的孔，用于固定光纖5 ;插芯套筒4將插芯2和螺帽3連在一起，光纖5穿過插芯套筒4固定在插芯2的孔內；準直透鏡I固定在插芯2的另一端處，且準直透鏡I的焦點在光纖5端面的中心處。光纖5用來接收準直透鏡I聚焦后的光，并進行傳輸。所述的準直透鏡為一面是平面，另一面是非球面的透鏡。所述的光纖5頭伸入插芯2-5_ ;且光纖5是用折射率和光纖匹配的高溫膠水或玻璃焊料固定在插芯2中。所述的螺帽3內表面有螺紋，將整個光纖跳線緊密固定在有外螺紋配合件的光學器件上。
[0021]插芯套筒4除了將插芯2和螺帽3連在一起，還起到定位的作用，確保每次SMA接頭光纖跳線固定的位置是相同的。
[0022]本發明的這種帶準直透鏡的光纖跳線組裝時，先將準直透鏡I用膠固定在插芯2上，再將光纖5插入插芯2中與準直透鏡I進行稱合，光纖稱合好后在插芯后面的孔注入高溫膠水或玻璃焊料將光纖5固定。然后將插芯2的一端固定在插芯套筒4里，使用卡簧將螺帽3和插芯套筒4連接起來。
【權利要求】
1.一種用于大功率激光傳輸的光纖跳線，包括準直透鏡、插芯、插芯套筒、螺帽、光纖，其特征在于:插芯一端固定在插芯套筒上，且插芯該端的中心設有直徑和光纖直徑相同的孔；插芯套筒將插芯和螺帽連在一起，光纖穿過插芯套筒固定在插芯的孔內；準直透鏡固定在插芯的另一端處，且準直透鏡的焦點在光纖端面的中心處。
2.根據權利要求1所述的用于大功率激光傳輸的光纖跳線，其特征在于:所述的準直透鏡為一面是平面，另一面是非球面的透鏡。
3.根據權利要求1所述的用于大功率激光傳輸的光纖跳線，其特征在于:所述的光纖頭伸入插芯2-5_ ;且光纖是用折射率和光纖匹配的高溫膠水或玻璃焊料固定在插芯中。
4.根據權利要求1所述的用于大功率激光傳輸的光纖跳線，其特征在于:所述的螺帽內表面有螺紋，將整個光纖跳線緊密固定在有外螺紋配合件的光學器件上。
【文檔編號】G02B6/42GK103487900SQ201310446902
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】盧昆忠, 王文娟, 胡慧璇, 費華 申請人:武漢銳科光纖激光器技術有限責任公司