CN102087388A - 光纤定位插针 - Google Patents

Abstract

一种光纤定位插针，包括插针本体和设置在内部的光纤定位毛细孔，其特征在于，所述光纤定位插针份为上、下两块，在上光纤定位块和下光纤定位块的贴合面设有光纤定位槽，所述上光纤定位块和下光纤定位块贴合在一起，构成光纤定位毛细孔。本发明的光纤定位插针，光纤与毛细槽之间直接接触，光纤无横向偏移，使插入损耗降到最低，定位精度可以达到±0.0005mm，是原有插针精度的1/8，消除了结构内应力，极大地减少内应力破裂的几率，延长的使用寿命，性能更加优良，而且利用这种结构能突破现有技术最多定位4或5根光纤的极限，能够在相同外形尺寸的光纤定位插针上集成1-128道光纤定位毛细孔，实现最大程度的集成化、小型化。

Description

光纤定位插针

【技术领域】

本发明涉及光学器件，尤其涉及一种用于固定光纤的毛细插针槽。 

【背景技术】

光器件是构建光通讯系统与网络的基础，无论是高速光传输设备、长距离光传输设备，还是目前最受关注的智能光网络，它们的发展都取决于光器件技术进步及产品更新换代的速度，随着光纤通讯技术的不断进步，光器件迅速向小型化、集成化、降低构造的复杂性、低成本方向发展。光纤固定座、光纤准直器、光纤阵列单元FAU等光器件为光纤通讯系统及光纤传感系统中的基础光学器件，而在这些基础的光学器件中都离不开精密光纤定位插针，光纤本身尺寸小，而要求的定位精度非常高，多用毛细管插针来固定光纤，通常衡量光纤定位插针产品质量的主要指标为插入损耗(Insert loss)、极限环境下使用寿命及装配方便性。 

光纤定位插针一般不单独使用，必须与其他同类型的光纤定位插针及其相配套的产品互相配合使用，才能形成光通路的连接，在光纤的端头与另一条光纤交接的位置，如果直接定位光纤固定，受限于光纤的尺寸，直接固定和定位光纤，实现两条光纤的对准是不现实的，这个时候就需要光纤定位插针，光纤定位插针将光纤端头精密地定位在其内部，相当于放大了光纤的尺寸，然后再用光纤定位插针去对接，在外力作用下，通过套筒的定位，实现光纤的精确对接。 

光纤定位插针的材质一般为玻璃、陶瓷或石英，内部有贯穿光纤定位插针的光纤定位毛细孔，对应着毛细孔在定位插针的端面开出一个锥形入口，锥形尖端与光纤定位毛细孔圆弧过渡衔接，光纤从锥孔穿入到毛细孔内，然后于锥形入口点胶，通过毛细插针孔的虹吸效应把胶吸入布满到光纤与毛细孔的间隙内，胶固定了光纤与光纤定位毛细孔。光纤定位插针的种类很多，可以根据在一个玻璃、陶瓷或石英圆柱体内同时固定不同数目的光纤来区分光纤定位插针的类型，有单纤、双纤、三纤、四纤等等定位插针，中间的毛细孔横截面的形状也相应各有区别。如单纤插针的毛细孔尺寸公差一般在0.127±0.001mm，多纤插针的毛细孔尺寸公差一般在0.253±0.002mm，而光纤外径公差为0.125mm±0.0007mm，这样光纤与毛细孔间 存在很大的横向偏移。 

由于光纤与毛细孔间存在横向偏离，且毛细孔表面透明光滑，虹吸效果受到影响，胶分布不均匀，很容易造成空胶，导致光纤受力力不均匀，再加上因毛细孔插针结构造成的内应力，在极限环境下毛细孔插针开裂，因而光纤断裂，使用寿命减低。当光纤与毛细孔插针形成光通路后，由于光纤间横向偏离存在，光路调整繁琐，人工成本很高。 

另外毛细孔光纤定位插针生产工艺的限制，每个毛细孔插针装配4至5根光纤已经是极限，导致毛细孔插针不能小型化及集成化，制约了光器件向小型化、低成本、集成等方向发展，因此研发新型高精密光纤定位器件具有重要意义。 

【发明内容】

本发明为解决上述问题而提供了一种光纤定位精准、光纤与毛细槽之间直接接触，光纤无横向偏移，使插入损耗降到最低，增大光纤定位插针与胶的粘附力，避免出现空胶现象，可以解决光纤定位插针孔内部应力断裂问题的光纤定位插针。 

本发明解决上述问题的技术方案是：光纤定位插针，包括插针本体和设置在内部的光纤定位毛细孔，其特征在于，所述光纤定位插针份为上、下两块，在上光纤定位块和下光纤定位块的贴合面之间设有光纤定位毛细孔。 

当光纤定位毛细孔是由上、下光纤定位块合在一起构成的时候，所述上、下光纤定位块都开有槽，在所述上光纤定位块和下光纤定位块上的槽横截面形状相同，为半圆形、V型或者矩形，则贴合在一起后分别构成截面形状为圆形、菱形或者方形的光纤定位毛细孔。 

当所述光纤定位毛细孔是由上、下光纤定位块贴合在一起构成的时候，所述上光纤定位块下表面为平整向，只有下光纤定位块上表面开有槽，所述光纤定位槽的横截面形状为V型、U型或者半圆型，和下表面呈平面状的上光纤定位块贴合在一起，构成截面形状为V型、U型半圆型的光纤定位毛细孔。 

所述上光纤定位块和下光纤定位块贴合在一起，其截面的外形轮廓可以为圆形、方形。 

如上各种形状的光纤定位槽可以在贴合面上设置多道，于是可以在上或下光纤定位块上得到截面形状为波浪形、矩形波、齿形波形状的光纤定位槽。这种可以实现多数量的光纤集成定位。 

由于本发明提出的光纤定位插针是分体式结构，所以不存在结构内应力的问题，而且分 体式结构的在点胶时，直接将胶点到光纤定位槽内，然后贴合上、下光纤定位块，使胶在压力作用下自然均匀分布毛细槽，而不需要利用虹吸原理来将胶吸入，不会产生胶分布不均匀或者出现空胶的问题。 

本发明的有益效果是：本发明的光纤定位插针，光纤与毛细槽之间直接接触，光纤无横向偏移，使插入损耗降到最低，定位精度可以达到±0.0005mm，是原有插针精度的1/8，由于分体式结构，消除了结构内应力，极大地减少内应力破裂的几率，延长的使用寿命，性能更加优良，而且利用这种结构能突破现有技术最多定位4或5根光纤的极限，能够在相同外形尺寸的光纤定位插针上集成1-128道光纤定位毛细孔。实现最大程度的集成化、小型化。 

【附图说明】

图1是本发明之前现有技术的结构示意图； 

图2(a)是本发明截面结构示意图； 

图2(b)是本发明下光纤定位块示意图； 

图3(a)是本发明中截面形状为圆形的光纤定位毛细孔示意图； 

图3(b)是本发明中截面形状为菱形的光纤定位毛细孔示意图； 

图3(c)是本发明中截面形状为矩形的光纤定位毛细孔示意图； 

图4(a)是本发明圆柱体形有多道光纤定位槽的光纤定位插针截面示意图； 

图4(b)是本发明矩形有多道光纤定位槽的光纤定位插针截面示意图。 

图中：1、插针本体；2、光纤定位毛细孔；3、上光纤定位块；4、下光纤定位块；5、光纤定位槽；6、锥形入口。 

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

实施例1：参照图1，所示为现有技术中光纤定位插针，包括插针本体1和设置在内部的光纤定位毛细孔2，可以看到原有技术的光纤定位插针是完整的一体插针本体1在内部有贯穿插针本体1的光纤定位毛细孔2，对应着毛细孔在定位插针的端面开出一个锥形入口6，锥形尖端与光纤定位毛细孔圆弧衔接。而本发明提出的新的技术方案如图2(a)和图2(b)， 其特征在于，将所述光纤定位插针份为上、下两块的分体式结构，在上光纤定位块3和下光纤定位块4的贴合面设有光纤定位毛细孔2。 

在所述上光纤定位块3和下光纤定位块4上的槽横截面形状相同，为半圆形、V型或者矩形，则贴合在一起后分别够成截面形状为圆形、菱形或者方形的光纤定位毛细孔。图3-a表示出的是截面形状为圆形的光纤定位毛细孔，图3-b表示出的是截面形状为菱形的光纤定位毛细孔，图3-c表示出的是截面形状为方形的光纤定位毛细孔。 

在实施例2：所述光纤定位槽的横截面形状为V型或者U型，且所述光纤定位槽完全分布在下光纤定位块4上，所述上光纤定位块3的下表面是平整表面。在实施例2中，上光纤定位块3完全起到一个平面的盖子的作用，主要的定位作用由下光纤定位块3承担。当然此时在下光纤定位块4上的光纤定位槽的截面形状也可以为椭圆形、半圆形、矩形，但是考虑到上光纤定位块3已经不起到定位固定的作用，所以选择V型定位性能更加突出的截面形状的光纤定位槽会使技术效果更优越。 

如图4所示，如上各种形状的光纤定位槽可以在贴合面上设置多道，于是可以在上或下光纤定位块上得到截面形状为波浪形、矩形波、齿形波形状的光纤定位槽。这种可以实现多数量的光纤集成定位。 

由于本发明提出的光纤定位插针是分体式结构，所以不存在结构内应力的问题，而且分体式结构的在点胶时，直接将胶点到光纤定位槽内，然后贴合上、下光纤定位块，使胶在压力作用下自然均匀分布毛细槽，而不需要利用虹吸原理来将胶吸入，不会产生胶分布不均匀或者出现空胶的问题。 

本发明的有益效果是：本发明的光纤定位插针，因为光纤与毛细槽之间是直接接触，光纤无横向偏移，使插入损耗降到最低，定位精度可以达到±0.0005mm，是原有插针精度的1/8，由于分体式结构，消除了结构内应力，极大地减少内应力破裂的几率，延长的使用寿命，性能更加优良，而且利用这种结构能突破现有技术最多定位4或5根光纤的极限，能够在相同外形尺寸的光纤定位插针上集成128道光纤定位毛细孔。实现最大程度的集成化、小型化。 

Claims (5)

1.一种光纤定位插针，包括插针本体和设置在内部的光纤定位毛细孔，其特征在于，所述光纤定位插针份为上、下两块，在上光纤定位块和下光纤定位块的贴合面之间设有光纤定位毛细孔。

2.根据权利要求1所述光纤定位插针，其特征在于，所述上、下光纤定位块都开有槽，所述光纤定位毛细孔由上光纤定位块下表面的槽和下光纤定位块上表面的槽贴合在一起构成。

3.根据权利要求1所述光纤定位插针，其特征在于，所述上光纤定位块下表面为平整面，下光纤定位块上表面开有槽，所述光纤定位毛细孔由上光纤定位块下平面和下光纤定位块上表面的槽贴合在一起构成的。

4.根据权利要求2所述光纤定位插针，具特征在于，在所述上光纤定位块和下光纤定位块上的槽横截面形状相同，为半圆形、V型或者矩形，则贴合在一起后分别构成截面形状为圆形、菱形或者方形的光纤定位毛细孔。

5.根据权利要求3所述光纤定位插针，其特征在于，所述光纤定位槽的横截面形状为V型、U型或者半圆型，和下表面呈平面状的上光纤定位块贴合在一起，构成截面形状为V型、U型半圆型的光纤定位毛细孔。

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