CN101988977A - 光纤耦合连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光纤耦合连接器。该光纤耦合连接器包括插入端和与插入端配套的插孔端。该插入端包括第一传输光纤和第一接收光纤。该插孔端包括用于与第一接收光纤相耦合的第二传输光纤和用于与第一传输光纤相耦合的第二接收光纤。该第一传输光纤的光纤芯直径小于第二接收光纤的光纤芯直径，该第二传输光纤的光纤芯直径小于第一接收光纤的光纤芯直径。本发明提供的光纤耦合连接器具有较高传输效率，透镜制造公差对其数据传输效率影响较小，便于量产化。

Description

光纤耦合连接器
技术领域
本发明涉及通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)领域，尤其涉及一种光纤耦合连接器。
背景技术
USB数据传输技术已得以广泛应用，例如，采用USB耦合连接器将电脑与打印机连接起来完成打印工作，或将可移动储存盘借助插入式USB耦合连接器插入电脑USB插孔实现数据转移。
不同技术标准的USB耦合连接器具有不同数据传输速率。例如，现行USB2.0设备能以480Mbps运行。随着技术的进步，具有更高数据传输速率的光纤耦合连接器应运而生。然而，现有光纤耦合连接器所采用的光纤芯直径非常小，需在制造与光纤相耦合的透镜时严格限制透镜的制造公差，极大地影响产品合格率及量产光纤耦合连接器。此外，现有光纤耦合连接器中光纤芯在各处具有相同直径，在设计公差的变动下，传输效率易受制造偏差及组装偏位的影响。
因此，有必要提供一种光纤耦合连接器来提高数据传输效率，并降低透镜制造公差及组装公差对数据传输效率的影响。
发明内容
以下以实施例为例说明一种具有高数据传输效率、便于量产的光纤耦合连接器。
该光纤耦合连接器包括插入端和与插入端配套的插孔端。该插入端包括第一传输光纤和第一接收光纤。该插孔端包括用于与第一接收光纤相耦合的第二传输光纤和用于与第一传输光纤相耦合的第二接收光纤。该第一传输光纤的光纤芯直径小于第二接收光纤的光纤芯直径，该第二传输光纤的光纤芯直径小于第一接收光纤的光纤芯直径。
与现有技术相比，本技术方案提供的光纤耦合连接器具有更高传输效率，其采用包含较大直径的光纤芯的光纤作为数据接收光纤，包含较小直径的光纤芯的光纤作为数据传输光纤，从而透镜制造公差对其数据传输效率影响较小，便于量产化。
附图说明
图1是本技术方案实施例提供的光纤耦合连接器的插入端的示意图。
图2是图1所示的光纤耦合连接器的插入端取掉部分金属罩和外壳后暴露出导电件和管脚的俯视图。
图3是图2所示的光纤耦合连接器的插入端的仰视图。
图4是本技术方案实施例提供的光纤耦合连接器的插孔端的示意图。
图5是本技术方案提供的光纤耦合连接器的原理图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本技术方案提供的光纤耦合连接器进行详细说明。该光纤耦合连接器包括插入端和插孔端。其中，插孔端设于电脑主机、打印机、照相机等设备，插入端呈便携式，用于与插孔端配合，将数据输入或输出至前述设备。
具体地，请参见图1、图4及图5，本技术方案实施例提供的光纤耦合连接器100包括相互分离设置的插入端110和插孔端120，其为二进二出传输结构，所述二进指采用两根传输光纤输出信号，所述二出指采用两根光纤接收信号。举例来说，对照相机与电脑主机之间的数据传输而言，由于数据在自照相机传输至电脑主机的同时，也有相当数据自电脑主机传输至照相机，因此，插入端110包括两根第一传输光纤113及两根第一接收光纤117。
请一并参阅图1-3，插入端110还包括金属罩111、绝缘基板112、两根导电件114、两根数据提供件118、四根管脚115、四个第一透镜116、外壳119和线缆1191。
金属罩111呈矩形筒状体，其具有腔体1111。金属罩111部分收容于外壳119内。金属罩111具有插入面1113，并自插入面1113开设有与腔体1111相通的通孔1112，以使插入端110插入与之配套的插孔端120时将该插入端110锁定于插孔端120的适当位置。
绝缘基板112收容于金属罩111的腔体1111内。绝缘基板112具有第一端面1121、与第一端面1121相对的第二端面(图未示)，和设于第一端面1121和第二端面之间并与第一端面1121和第二端面相连的固定面1123。固定面1123平行于金属罩111的插入面1113。此外，绝缘基板112设有四个贯通第一端面1121和第二端面的第一收容孔1124。该第一收容孔1124用于收容第一传输光纤113和第一接收光纤117。
两根导电件114相互平行设置于绝缘基板112，靠近第一端面1121，自第一端面1121朝靠近第二端面的方向延伸。两导电件114、两数据提供件118、四根管脚115均设于绝缘基板112内，并从绝缘基板112的固定面1123中暴露出来。两数据提供件118平行于导电件114，设于两导电件114之间，用于提供数据。四根管脚115与导电件114和数据提供件118一一对应设置。
两根第一传输光纤113和两根第一接收光纤117均埋设于绝缘基板112内，其自第一端面1121朝靠近第二端面的方向延伸，构成线缆1191的一部分。第一传输光纤113与数据提供件118一一对应设置。第一接收光纤117与导电件114对应设置。第一透镜116嵌设于绝缘基板112内，并通过第一收容孔1124从第一端面1121中暴露出来。第一透镜116耦合到第一传输光纤113和第一接收光纤117，从而提供高速光学数据吞吐量。第一接收光纤117和第一传输光纤113具有与普通光纤相同的结构，即按由里至外顺序，内层为光纤芯(玻璃芯)、中层为玻璃纤维、外层为绝缘防护层，其中光纤芯用于传输光学信号。与第一接收光纤117相比，第一传输光纤113的光纤芯的直径较小，如可为62.5微米，第一接收光纤117的光纤芯直径可为80微米、125微米。本实施例中，第一传输光纤113的光纤芯直径为62.5微米，第一接收光纤117的光纤芯直径为80微米。
除包裹有两第一传输光纤113、第一接收光纤117外，线缆1191还包括两根屏蔽线(图未示)，用于供电，与两导电件114相连。
请参见图4，插孔端120包括绝缘载板121、四个弹性触点122、四个第二透镜123、两根第二传输光纤124、两根第二接收光纤125和四个接触柱126。
绝缘载板121具有耦合面1211和与耦合面1211相对的端面1212。当插孔端120与插入端110配合传输数据时，该耦合面1211与插入端110的第一端面1121相接触。绝缘载板121开设有四个贯通耦合面1211和端面1212的第二收容孔1223。
两根第二传输光纤124、两根第二接收光纤125和四个第二透镜123设于收容孔1223内。其中，第二透镜123靠近耦合面1211，其与第一透镜116一一对应，用于将经第一透镜116扩展的光线准直。两根第二传输光纤124相互平行设置，两根第二接收光纤125相互平行设置于两根第二传输光纤124之间。每根第二传输光纤124和每根第二接收光纤125均分别耦合于一只第二透镜123，且每根第二传输光纤124通过第二透镜123和第一透镜116耦合于每根第一接收光纤117，每根第二接收光纤125通过第二透镜123和第一透镜116耦合于每根第一传输光纤113。如此设置，以电脑主机与照相机之间的数据传输为例，光学信号可自照相机，沿第一传输光纤113传输至第一透镜116，经第一透镜116扩展，然后经第二透镜123准直后沿第二接收光纤125传输至电脑主机，与此同时，光学信号自电脑主机沿第二传输光纤124传输至第二透镜123扩展后，经第一透镜116准直后沿第一接收光纤117传输至照相机。第二传输光纤124及第二接收光纤125的结构同第一传输光纤113和第一接收光纤117。本实施例中，第二传输光纤124的光纤芯直径为62.5微米，第二接收光纤125的光纤芯直径为80微米。
弹性触点122固定于绝缘载板121靠近第二收容孔1223的表面内，沿平行于第二接收光纤125和第二传输光纤124中轴线的方向延伸设置，并从绝缘载板121暴露出来。弹性触点122由导电金属材料制成。当插入端110需与插孔端120耦合传输数据时，弹性触点122与插入端110的管脚115电连接，接触柱126与弹性触点122相连，由此弹性触点122可通过接触柱126电连接到USB设备，如电脑主机。
以1流明的能量作为光源，以市售光纤耦合连接器为参照，采用美国optical researchassociates公司出售的光学测试软件lighttools？测试市售光纤耦合连接器及本实施例提供的光纤耦合连接器100的传输损耗。所述市售光纤耦合器的传输端光纤的光纤芯直径及接收端光纤的光纤芯直径均为62.5微米。所述传输损耗通过测试该1流明能量的光源在接收端光纤处的接收流明数，并通过以下公式计算而得：
传输损耗＝10*log(接收流明数)
实验测试得知，市售光纤耦合连接器接收端光纤处接收得到0.83流明，而经本实施例提供的光学耦合连接器100传输后，于第一接收光纤117和第二接收光纤125处，接收0.85流明，由此可知，本实施例提供的光纤耦合连接器具有更小的传输损耗和更高的传输效率。
本实施例提供的光纤耦合连接器采用具有较大直径的光纤芯的光纤作为接收端，采用具有较小直径的光纤芯的光纤作为传输端，避免了透镜制造公差对传输效率的影响，从而极大方便光纤耦合连接器的量产化。
以上对本技术方案的光纤耦合连接器进行了详细描述，但不能理解为是对本技术方案构思的限制。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本申请权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种光纤耦合连接器，其包括插入端和与插入端配套的插孔端，该插入端包括第一传输光纤和第一接收光纤，该插孔端包括用于与第一接收光纤相耦合的第二传输光纤和用于与第一传输光纤相耦合的第二接收光纤，其特征是，该第一传输光纤的光纤芯直径小于第二接收光纤的光纤芯直径，该第二传输光纤的光纤芯直径小于第一接收光纤的光纤芯直径。
2.如权利要求1所述的光纤耦合连接器，其特征是，该第一传输光纤和第二传输光纤的光纤芯直径为62.5微米，该第一接收光纤和第二接收光纤的光纤芯直径为80微米或125微米。
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