CN100424533C - 光学接触模块 - Google Patents

Abstract

一种光学接触模块，能够连接单一光纤和光发射终端或光接收终端，且光信号不会泄漏，包括：光学器件接收元件，其包括光学器件接收部分，以形成光学器件接收空间，用于从光学器件接收元件的一端接收光学器件；光纤接收部分，其形成光纤接收空间，从光学器件接收元件的另一端接收光纤；接触孔，用于连通光纤接收部分与光学器件接收部分；和狭缝，通过从另一端去除光纤接收部分的外周的一部分而在光纤接收部分中形成。光纤固定帽，包括接收部分，其中具有从其一端沿纵向形成的锥体，以径向挤压具有狭缝的光纤接收部分；和通孔，其位于接收部分的另一端，以便光纤插入到接收部分中；和固定装置，将光纤固定帽可拆卸地固定到光学器件接收元件上。

Description

光学接触模块

技术领域

本发明涉及光学接触模块，尤其涉及这样一种光学接触模块，所述光学接触模块装备能够容易地以光信号不泄漏的方式连接用于传输光信号的单一光纤和光发射终端或者光接收终端。

背景技术

通常，光纤包括：纤芯，通过纤芯传输光信号；包层，用于封装纤芯；和护套，用于保护纤芯和包层。

在用于安全系统的只使用单一光纤的情况下，光纤被安装用于测量通过光纤传输的光信号的动态或静态变化，或者使用光信号的背散射测量光纤中的物理波动。

在本申请人于2002年8月30提出的、申请号为PCT/KR02/0164的、题为“使用光纤的安全系统和控制它的方法”的PCT申请中提出一种关于使用光纤的安全系统的技术。特别是，当光纤与在这个申请的发明中的光学发射模块和光学接收模块连接时，需要有能够容易地将被切割为适当长度的光纤连接在适当位置的光学接触装置。

而且，在这种安全系统中使用的光学接触装置需要具有通过完全密封接触部分来避免光损失和屏蔽来自外界的噪音的功能。

而且，在这种安全系统中使用的光学接触装置需要具有以这样一种方式保护安全系统的功能，即当超过预定值的外力被施加到光纤上时，光纤可容易地与安全系统分离，防止安全系统被损坏。

而且，在这种安全系统中使用的光学接触装置需要具有这种功能，即允许损坏的或者废弃的光纤能够被容易地从外部进行更换或者重新安装。

然而，因为传统光学接触装置具有这样一种固定光纤的结构，即利用金属片挤压光纤的护套来固定光纤，不精确的金属片尺寸可能损坏光纤的纤芯或包层。因此，就存在这样一个问题，即因为金属片应该精确加工，制造成本被提高。

而且，还存在这样一个问题，即如果光学接触装置是利用合成树脂等材料模塑以被完全密封，根据安装条件适当地调整光纤的长度和重新安装光纤是不可能的。

发明内容

本发明旨在解决传统光学接触装置的问题。因此，本发明的一个目的是提供一种光纤接触装置，其具有在本发明的申请人提出的使用光纤的安全系统中连接光纤时所需要的功能。

具体而言，本发明的一个目的是提供一种光学接触模块，其能够容易地将被切割从而具有适当长度的光纤连接在适当位置，通过完全密封接触部分来避免光损失和屏蔽来自外界的噪音，如果超过预定值的外力被施加到光纤上，通过使光纤容易地与安全系统分离而防止安全系统被损坏，允许损坏的或者废弃的光纤能够被容易地从外部进行更换或者重新安装，用适宜的弹力固定地支撑光纤而不损坏光纤的纤芯和包层。

本发明的光学接触模块连接传输光信号的单一光纤到光学器件如光发射器件或者光接收器件。该光学接触模块包括光学器件接收元件，所述光学器件接收元件包括光学器件接收部分，所述光学器件接收部分形成光学器件接收空间，用于从光学器件接收元件的一端接收光学器件；光纤接收部分，所述光纤接收部分形成光纤接收空间，用于从光学器件接收元件的另一端接收光纤；接触孔，所述接触孔具有预定的直径，用于连通光纤接收部分与光学器件接收部分；狭缝，所述狭缝通过从所述另一端以预定长度去除光纤接收部分的外周的一部分而在光纤接收部分中形成；从光学器件接收元件的光学器件接收部分的末端的一部分纵向延伸的突出部分，所述突出部分插入到形成在所述光学收发器模块的基底上的插入槽中，以将光学接触模块安装到光学收发器模块中；光纤固定帽，所述光纤固定帽包括接收部分，所述接收部分具有沿纵向形成的锥体，使得接收部分的内径能够减小，当光学器件接收元件的光纤接收部分被从光纤固定帽的一端接收时，所述接收部分可以径向地挤压具有狭缝的光纤接收部分；和通孔，所述通孔位于光纤固定帽的另一端，因此光纤能够插入到接收部分中。和固定装置，所述固定装置在光学器件接收元件的光纤接收部分的外周上及在光纤固定帽的接收部分的内周上形成，用于可拆卸地把光纤帽固定到光学器件接收元件上。

根据本发明，当光纤固定帽被连接到光学器件接收元件上时，在光纤接收部分中形成的狭缝被光纤固定帽的锥体挤压，从而用弹力固定光纤。

优选地，光学接触模块进一步包括突出部分，所述突出部分从光学器件接收元件的光学器件接收部分的末端纵向地延伸。所述光学器件接收元件的光学器件接收部分形成锥体，使得光纤接收部分的外径从它的末端增加，多个狭缝沿着圆周以预定的间隔在光纤接收部分中形成。

根据本发明，突出部分被插入到光发射模块或光接收模块的槽中，用以固定光学器件接收元件，从而，当光纤固定帽被连接到光学器件接收元件时光学器件接收元件不转动，因而保证它们之间容易的连接。

优选地，光学接触模块进一步包括光纤支撑元件，所述光纤支撑元件由弹性材料制成，其上设有通孔，用于在其中接收光纤，光纤支撑元件被插入到光学器件接收元件的光纤接收部分中。

优选地，由于光学器件接收元件的光学器件接收部分的外径大于它的光纤接收部分的外径，因而形成台阶。所述光学接触模块进一步包含O-环，其环绕光纤接收部分的外周被装配，介于所述台阶和光纤固定帽之间。

根据本发明，光纤支撑元件支撑光纤而不会损坏光纤的护套，减少它们之间的尺寸差别，O-环防止外界雨滴的侵入。

优选地，固定装置包括在光学器件接收元件的光纤接收部分的外周上形成的阳螺纹和在光纤固定帽的接收部分的内周上形成的阴螺纹。

优选地，在光学器件接收元件上形成一对突出部分。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的光学接触模块的透视图；

图2是根据图1的光学接触模块的分解透视图；

图3a是沿着图1中的线A-A的截面图；

图3b是图1所示光学接触模块的另一个实例的沿着线A-A的截面图；

图4是根据本发明的另外一个实施例的光学接触模块的分解透视图；

图5a是沿着图4中的线B-B的截面图；

图5b是图4所示光学接触模块的另一个实例的沿着线B-B的截面图；

图6是采用根据本发明的一个实施例的光学接触模块的安全系统的结构示意图；

图7是采用根据本发明实施例的光学接触模块的安全系统被使用的状态的示意图；

图8a是图7的安全系统中的C部分的分解透视图；

图8b是图7的安全系统的另外一个实例中的C部分的分解透视图；

图9a是图7的安全系统中的C部分的截面图；

图9b是图7的安全系统的另外一个实例中的C部分的截面图。

<指明图中的主要部件的附图标记的解释>

10：光纤固定帽          12：通孔

13：接收部分            15、25：锥体

16：阴螺纹              17：连接槽

20：光学器件接收元件    21：光学器件接收部分

22：接触孔              23：光纤接收部分

24：突出部分            26：阳螺纹

27：狭缝                28：连接脊

100：光学接触模块       110：光纤支撑元件

120：O-环               220：光纤

300：控制装置           400：光学发射模块

500：光学接收模块

具体实施方式

此后，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。

图1是根据本发明一个实施例的光学接触模块的透视图；图2是根据图1的光学接触模块的分解的透视图；图3a是沿着图1中的线A-A的截面图；图3b是图1所示光学接触模块另一个实例的沿着线A-A的截面图。

如图1所示，根据本发明实施例的光学接触模块包括：光学接收元件20，用于安置光学发射器件或者光学接收器件；和光纤固定帽10，它被固定到光学器件接收元件20上，用于固定光纤。

如图2和图3所示，光学器件接收元件20具有光学器件接收部分21，从一端延伸到光学器件接收元件，用于接收光发射器件或者光接收器件；进一步包括光纤接收部分23，从另一端延伸预定的长度到达光学器件接收元件，用于接收光纤。单一光纤，优选地，塑料光纤被用作光纤。而且，具有预定直径的接触孔22被形成，使光纤接收部分23与光学器件接收部分21连通，因此，当光学器件接收部分21接收的光学器件是光发射器件时，从光发射器件输出的光或者光信号被传输到光纤接收部分23接收的光纤里，而当光学器件接收部分21接收的光学器件是光接收器件时，来自光纤接收部分23接收的光信号被传输到光学器件接收部分21接收的光学器件中。当然，在光纤实际安装时，光纤的端部的一部分可被插入到接触孔里。而且，另外设置有从光学器件接收部分21的端部纵向地延伸的突出部分24，因此光学接触模块100能够被插入到后面要描述的光学收发器模块的基底上。而且，光纤接收部分23上形成锥体25，这样光纤接收部分23的外径能够经过预定长度从它的末端增加。多个狭缝27是通过从远端去除光纤接收部分的外周部分的一些部分而在光纤接收部分23中形成的，它的长度大于锥体25的长度。阳螺纹26作为固定装置在外周上形成，被旋进光纤固定帽10中。同时，如图3a所示，提供一个突出部分24，或者如图3b所示，可以提供一对突出部分24，以便被光学收发器模块的基底的两侧夹持。

如图2和图3所示，光纤固定帽10包括接收部分13，所述接收部分从一端延伸到光纤固定帽中，用于接收光学器件接收部分20的光纤接收部分23；进一步包括在另一端的通孔12，以便光纤能够通过接收部分13。在接收部分13中纵向地形成锥体15，从而使得接收部分的内径能够减小。这样，当锥体15与在光学器件接收元件20的光纤接收部分23中形成的锥体25接触时，具有狭缝27的光纤接收部分23被径向地挤压。而且，阴螺纹16被作为固定装置在接收部分13的内表面上形成，用于和在光纤接收部分23上形成的阳螺纹26啮合。

光学接触模块可以进一步包括光纤支撑元件，该光纤支撑元件要被光纤接收部分23接收，用于固定光纤。光纤支撑元件由橡胶等弹性材料制成，在其上有一个通孔，用于在其中接收光纤。

而且，由于光学器件接收元件的光学器件接收部分的外径大于它的光纤接收部分的外径，从而形成台阶；光学接触模块进一步包含：O-环，环绕在光纤接收部分的外周被装配，介于所述台阶和光纤固定帽之间。

图4是根据本发明的另外一个实施例的光学接触模块的分解的透视图，图5a是沿着图4中的线B-B的截面图，图5b是图4所示光学接触模块另一个实例的沿着线B-B的截面图。

如图4所示，根据本发明的另外一个实施例的光学接触模块100包括光学器件接收元件20，用于接收光发射器件或者光接收器件；和光纤固定帽10，它被固定到光学器件接收元件20上，用于固定光纤。如图5所示，光学接收元件20具有连接脊28，其在光纤接收部分23的外周上具有预定的高度；和连接槽17，其在光纤固定帽10的内表面中形成，具有预定的深度，用于和连接脊28连接。因此，尽管根据本发明的另外一个实施例的光学接触模块100不包括前一个实施例的光学接触模块的阳螺纹26和阴螺纹16，光纤固定帽10的连接槽17和光学器件接收元件20的连接脊28作为连接装置互相连接。固定和连接光纤的功能与前一个实施例相同。而且，可以提供一个突出部分24，用于被插入到光学收发器的基底中，如图5a所示；或者如图5b所示，可以提供一对突出部分24，用于被光学收发器模块的基底的两侧夹持。

此后，将接合采用光纤的安全系统，描述根据本发明的一个实施例的作为光纤传感器的光学接触模块的操作和效果。

图6是采用根据本发明的一个实施例的光学接触模块的安全系统的结构示意图，图7是采用根据本发明实施例的光学接触模块的安全系统的使用状态的示意图，图8a是图7的安全系统中C部分的分解透视图，图8b是图7的安全系统的另外一个实例中C部分的分解透视图，图9a是图7的安全系统中的C部分的截面图，图9b是图7的安全系统的另外一个实例中的C部分的截面图。

如图6所示，采用根据本发明实施例的光学接触模块的安全系统包括：光学发射模块400，用于输出预定的光信号；光学接收模块500，用于接收光学发射模块400输出的光信号，并将光信号转换成预定的电信号；光纤200，用于传输光信号；光学接触模块100，用于把光纤200的两端分别连接到光学发射模块400和光学接收模块500；控制装置300，用于控制光学发射模块400和光学接收模块500。

如图7所示，光学发射模块400、光学接触模块100、光纤200、光学接触模块100和光学接收模块500能够被成对提供并安装在窗户310等的左右两侧。而且，对那些本领域的技术人员，很显然，多个光学发射模块400、光学接触模块100、光纤200、光学接触模块100和光学接收模块500可以并联地互相连接，从而监控更宽的范围。图7示意一种状态，其中多个光学发射模块400和光学接收模块500被安装在光传输模块箱体320中。

图8a～9b示意图7的C部分，并示意使用光学接触模块将光纤200连接到光学发射模块400的连接过程。光传输模块箱体320包括外部箱体322和盖子321。为了连接光纤，光传输模块的基底130和光学器件接收元件20被首先安装在外部箱体322上，然后O-环被装配，盖子321被放上。在此时，光发射器件132被插入到光学器件接收元件20的光学器件接收部分21中。而且，由于在光学器件接收元件20上形成的突出部分24被插入到将要被安装在外部箱体322中的基底130中形成的插入槽134中，如图8a和图9a所示，当光纤固定帽10被转动以被紧固到光学器件接收元件20中时，光学器件接收元件20不会转动。可以选择地，如图8b和图9b所示，在光学器件接收元件20上形成的一对突出部分24能够被固定到在光学收发器模块上形成的夹持台阶135中。而且，O-环120介于盖子321和光学器件接收元件20之间，防止雨滴侵入到箱体里面。接下来，单一光纤220被插入到光纤固定帽10的通孔里，光纤支撑元件110环绕着通过盖子上的孔而被插入到光学器件接收元件20的光纤接收部分23中的光纤的插入端被装配。此后，在光纤固定帽10的内表面上形成的阴螺纹被旋入到在光纤接收部分23的外周上形成的阳螺纹中。此时，光纤固定帽的锥体在挤压光纤接收部分23的锥形端部的同时向前行进，从而挤压和固定光纤的护套。

如图9a和9b所示，光纤200处于被以这样一种方式固定并装配的状态，即：纤芯210通过接触孔22定位于靠近光发射器件132的位置，用于接收来自光发射器件132的光或者光信号。而且，光纤200通过光纤支撑元件110，光纤的护套220被光纤支撑元件110挤压并固定在具有狭缝27的光学器件接收元件20的光学器件接收部分21里，然后，当光纤固定帽10被旋入光学器件接收元件上时进一步受到挤压。因此，光纤200通过挤压护套220被固定，而不会损坏光纤的纤芯，并避免了光信号的损失，有效地防止了从外界引入噪音和杂质。而且，由于光纤能够依赖于安装空间所需要的长度而被切割和安装在适当位置上，因此能够根据安装条件对光纤长度进行各种改变。

工业应用

如上所述，本发明的光学接触模块能够容易地将被切割成需要长度的光纤连接在适当位置，并通过完全密封接触部分而避免光损失和屏蔽来自外界的噪音。而且，如果超过预定值的外力被施加到光纤上，本发明的光学接触模块能够通过允许光纤容易地由安全系统分离而防止安全系统被损坏，使损坏或者废弃的光纤能够容易地从外界进行更换或者重新安装，用适宜的弹力固定地支撑光纤，而不会损坏光纤的纤芯或护套。

以上说明和在附图中示出的本发明的实施例，不应该被理解成对本发明的技术实质的限制。本发明的范围仅仅由附加的权力要求书所界定。在不偏离本发明本质的情况下，那些本领域的技术人员对实施例进行各种改变和改造。因此，对本领域技术人员来说显而易见的各种改变和改造将落入本发明的范围中。

Claims (9)

1. 一种光学接触模块，安装至光学收发器模块，用于连接单一光纤，所述单一光纤用于将光信号发送到光学器件和从光学器件接收光信号，所述光学接触模块包括：

光学器件接收元件，所述光学器件接收元件包括光学器件接收部分，所述光学器件接收部分形成光学器件接收空间，用于从光学器件接收元件的一端接收光学器件；光纤接收部分，所述光纤接收部分形成光纤接收空间，用于从光学器件接收元件的另一端接收光纤；接触孔，所述接触孔具有预定的直径，以连通光纤接收部分和光学器件接收部分；狭缝，所述狭缝通过以预定长度从所述另一端去除光纤接收部分的外周的一部分而在光纤接收部分中形成；以及从光学器件接收元件的光学器件接收部分的末端的一部分纵向延伸的突出部分，所述突出部分插入到形成在所述光学收发器模块的基底上的插入槽中，以将光学接触模块安装到光学收发器模块中；

光纤固定帽，所述光纤固定帽包括接收部分，所述接收部分具有沿纵向形成的锥体，使得接收部分的内径能够减小，以在光学器件接收元件的光纤接收部分从光纤固定帽的一端被接收时，所述接收部分径向挤压具有狭缝的光纤接收部分；和通孔，所述通孔位于光纤固定帽的另一端，以便光纤能够插入到所述接收部分中；和

固定装置，所述固定装置在光学器件接收元件的光纤接收部分的外周上及光纤固定帽的接收部分的内周上形成，用于可拆卸地把光纤固定帽固定到光学器件接收元件上。

2. 如权利要求1中所述光学接触模块，其中，所述光学器件接收元件的光纤接收部分形成锥体，使得光纤接收部分的外径从它的一个端部增加，多个狭缝沿着圆周以预定的间隔在光纤接收部分中形成。

3. 如权利要求1或2中所述光学接触模块，进一步包括：

光纤支撑元件，所述光纤支撑元件由弹性材料制成，其上设有通孔，用于在其中接收光纤，所述光纤支撑元件被插入到光学器件接收元件的光纤接收部分中。

4. 如权利要求3中所述光学接触模块，

其中，由于光学器件接收元件的光学器件接收部分的外径大于它的光纤接收部分的外径，因而形成台阶；和

所述光学接触模块进一步包括：O-环，其环绕光纤接收部分的外周装配，介于所述台阶和光纤固定帽之间。

5. 如权利要求1、2和4中任意一项权利要求所述的光学接触模块，

其中，所述固定装置包括在光学器件接收元件的光纤接收部分的外周上形成的阳螺纹和在光纤固定帽的接收部分的内周上形成的阴螺纹。

6. 如权利要求3中所述的光学接触模块，

其中，所述固定装置包括在光学器件接收元件的光纤接收部分的外周上形成的阳螺纹和在光纤固定帽的接收部分的内周上形成的阴螺纹。

7. 如权利要求1、2和4中任意一项权利要求所述的光学接触模块，

其中，所述固定装置包括：环形连接脊，所述连接脊从光学器件接收元件的光纤接收部分的外周上突出；和连接槽，所述连接槽在光纤固定帽的接收部分的内周上形成，用于接收连接脊。

8. 如权利要求3中所述光学接触模块，

其中，所述固定装置包括：环形连接脊，所述连接脊从光学器件接收元件的光纤接收部分的外周上突出；和连接槽，所述连接槽在光纤固定帽的接收部分的内周上形成，用于接收连接脊。

9. 如权利要求2中所述光学接触模块，

其中，在光学器件接收元件上形成一对突起部分。

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