CN103777285B - 一种光纤端头封装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率光纤端头封装机构，包括一个主体铠甲、一个吸收黑体和至少一个反射体，主体铠甲呈圆筒形，圆筒的一端具有开口，另一端具有一个底面，并在底面的中心处开设一个通孔，开口用于容纳并固定与光纤熔接的端帽，通孔用于穿设光纤的端头；吸收黑体位于主体铠甲的内部的贴近底面的一侧，且贴合于该主体铠甲的内侧壁，并且，吸收黑体的中心具有与主体铠甲的通孔同心的黑体通孔，该黑体通孔能使去除涂覆层的光纤从中穿过但不接触该吸收黑体；反射体相互贴合且与主体铠甲的内侧壁和吸收黑体贴合，用于反射从开口一侧入射的光。本发明能使光纤端头可以方便地安装，并且在应用过程中能够较好地防止返回光，使光纤不易损坏。

Description

一种光纤端头封装机构

技术领域

本发明属于光纤技术领域，具体涉及一种光纤端头封装机构，特别是适用于大功率激光传输的光纤端头封装机构。

背景技术

激光通过光纤进行传输输出是目前激光器激光输出的主要形式，其主要优点在于光纤可以将激光进行柔性传输，通过光纤传输的激光在应用过程中可以灵活运动，有着传统加工方式不能比拟的优势，尤其在空间、距离有着严格要求的场合。光纤是一种直径很小的石英细丝，强度很低，在很多场合不能够直接裸露应用，所以要对其进行封装，尤其是光纤输入及输出两端，须有足够强度，而且方便与其它器件连接。激光在加工应用过程中，由于工件表面会反射回部分激光，有时工件表面很光亮，反射回的激光强度很高，返回的激光很容易损伤光纤及激光器内部器件，所以要求光纤端头封装机构有很好的防止返回光的作用。具有防止返回光的光纤端头既可以保护光纤，又可以保护激光器内部器件不受返回光的损坏。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是现有的光纤端头封装机构不能很好地消除返回光的影响，使得激光器内部元件易受返回光的破坏。

(二)技术方案

基于上述，本发明提出一种光纤端头封装机构，用于封装光纤的端头，所述光纤具有可以去除的涂覆层，包括一个主体铠甲和一个吸收黑体，所述主体铠甲呈圆筒形，圆筒的一端具有开口，另一端具有一个底面，并在底面的中心处开设一个通孔，所述开口用于容纳并固定与光纤熔接的端帽，所述通孔用于穿设所述光纤的端头；所述吸收黑体位于所述主体铠甲的内部的贴近底面的一侧，且贴合于该主体铠甲的内侧壁，并且，所述吸收黑体的中心具有与所述主体铠甲的通孔同心的黑体通孔，该黑体通孔能使去除涂覆层的所述光纤从中穿过但不接触该吸收黑体。

根据本发明的一种具体实施方式，光纤端头封装机构还包括至少一个反射体，其相互贴合且与所述主体铠甲的内侧壁和所述吸收黑体贴合，用于反射从开口一侧入射的光。

根据本发明的一种具体实施方式，在主体铠甲的与端帽或光纤相接的外端面处设置点胶槽，其用于在固定了端帽或光纤之后进行点胶时容纳胶水。

根据本发明的一种具体实施方式，所述吸收黑体的靠近所述主体铠甲的底面的一端具有一个环形凸沿。

根据本发明的一种具体实施方式，在所述主体铠甲的侧壁上与所述反射体所反射的光相对应的位置开设有出光孔。

根据本发明的一种具体实施方式，所述反射体为一圆柱形，该圆柱形的一个底面的中心位置沿其轴向开设有一锥形孔，该锥形孔的表面为一不抛光的磨砂面。

根据本发明的一种具体实施方式，所述主体铠甲采用紫铜或黄铜材料。

根据本发明的一种具体实施方式，所述吸收黑体为不锈钢或表面氧化黑处理后的铝。

根据本发明的一种具体实施方式，所述反射体为镀有反射膜的石英、抛光或镀金的金属材料。

(三)有益效果

本发明的光纤端头封装机构能使光纤端头可以方便地安装，并且在应用过程中能够较好地防止返回光，使光纤不易损坏。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图对本发明作进一步阐述，其中：

图1为本发明的一个实施例的光纤端头封装机构的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例的光纤端头封装机构的吸收黑体的三维结构示意图；

图3为本发明的一个实施例的光纤端头封装机构的反射体的三维结构示意图；

图4为本发明的一个实施例的光纤端头封装机构的使用状态示意图。

具体实施方式

本发明的光纤端头封装机构包括一个主体铠甲、一个吸收黑体和至少一个反射体。主体铠甲呈圆筒形，圆筒的一端具有开口，另一端具有一个底面，并在底面的中心处开设一个通孔。所述开口用于容纳并固定与光纤熔接的端帽，所述通孔用于穿设光纤的端头，以便光纤从该通孔中穿过到该主体铠甲的内部的端帽位置。所述开口的大小与其所容纳的端帽的外径相配，通孔的大小则与包括涂覆层的光纤的外径相配，以便用于稳固地固定端帽或光纤。

主体铠甲通常采用导热性好的材料制成，如紫铜或黄铜。

在主体铠甲的与端帽或光纤相接的外端面处可以设置点胶槽，用于在固定了端帽或光纤之后进行点胶时容纳胶水。

在主体铠甲的内部的贴近底面的一侧设置有所述吸收黑体，该吸收黑体能够紧密贴合于主体铠甲的内侧壁，并且其中心设置有与所述主体铠甲的通孔同心的黑体通孔，该黑体通孔的大小应当略大于去除涂覆层的光纤的外径，使得去除涂覆层的光纤能从该黑体通孔中穿过但不接触该吸收黑体。所述吸收黑体用于吸收从开口一侧入射的光。

所述黑体应当采用对激光反射率低、吸收率高的材料制成，例如不锈钢、表面氧化黑处理后的铝等。

吸收黑体的靠近主体铠甲的底面的一端可具有一个环形凸沿，该环形凸沿用于防止吸黑体与主体铠甲尾端大面积接触，这样可以防止吸收大量杂散激光温度很高的黑体将热量直接传导到主体铠甲尾端点胶处。

在主体铠甲的内部且贴近吸收黑体的位置设置至少一个反射体，该至少一个反射体相互贴合且与所述主体铠甲的内侧壁和所述黑体紧密贴合，用于反射从开口一侧入射的光。为了便于反射体将反射的光反射出主体铠甲，在主体铠甲的侧壁上与所述反射体所反射的光相对应的位置可开设有出光孔。

所述反射体应当采用对激光反射率很高、吸收率很低的材料制成，例如镀有反射膜的石英、和抛光或镀金的金属材料等。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明的一个实施例的光纤端头封装机构的结构示意图。请参阅图1所示，该光纤端头封装机构包括一主体铠甲1、一个吸收黑体4和两个反射体8。

主体铠甲1为一圆柱状结构，一端具有开口(图中左侧)，另一端(图中右侧)具有底面且底面的中心具有一个通孔。主体铠甲1由紫铜或黄铜材料制成。

所述吸收黑体4设置于主体铠甲1的内部的贴近底面的一侧，并紧密贴合于主体铠甲的内侧壁。图2为该实施例的吸收黑体的三维结构示意图。如图2所示，该吸收黑体4呈现圆柱状，且中心处开有个黑体通孔，黑体通孔与主体铠甲1同心，且尺寸略大于无涂覆层光纤的尺寸，小于主体铠甲1的通孔的尺寸。吸收黑体4的靠近主体铠甲1的底面的一端具有一个环形凸沿41，吸收黑体4的凸沿41可以减少吸收黑体4与底面的点胶点处的接触面积，防止吸收反射回激光11而升温的吸收黑体4损坏底面点胶点。

吸收黑体4在该实施例中采用不锈钢材料。

所述两个反射体8设置在主体铠甲1的内部且贴近吸收黑体的位置。其沿主体铠甲1的径向排列，且反射体8的侧面紧密贴合于主体铠甲的内侧壁，其中一个反射体8的一端紧贴所述黑体。图3该实施例的反射体8的三维结构示意图。如图3所示，反射体8也为一圆柱形结构，其一个底面的中心位置沿其轴向开设有一锥形孔。该锥形孔的表面为一不抛光的磨砂面。反射体8由石英构成。

再参见图1，主体铠甲1的侧面开有若干出光孔13，出光孔13与主体铠甲1内部贯通，并位于所述反射体8的位置。出光孔13在该实施例中为8～16个沿轴向分1～2组分布在主体铠甲1表面。

下面参照图4来说明该实施例的光纤端头封装机构封装光纤端头的结构。图4为本发明的一个实施例的光纤端头封装机构的使用状态示意图，该实施例中的封装机构封装了端头熔接有石英端帽2的光纤。

如图4所示，石英端帽2为一圆柱状结构，圆柱状石英端帽2两端均为垂直于石英端帽轴向的抛光平面。光纤的一端为剥离涂覆层的无涂覆层光纤段9，一端为未剥离涂覆层的有涂覆层光纤段5，无涂覆层光纤段9端与石英端帽2的一端熔接在一起，形成一个整体结构。

石英端帽2、有涂覆层光纤段5、无涂覆层光纤段9形成的整体结构通过主体铠甲1的开口及底面通孔安装。石英端帽2的未熔接光纤的一端突出主体铠甲1的端面一段距离。在石英端帽2与主体铠甲1之间相接的一端的点胶槽处进行点胶粘接，形成胶点10，以密封主体铠甲1及石英端帽2。有涂覆层光纤段5与主体铠甲1相接的一端的点胶槽处进行点胶粘接，形成胶点6，以密封主体铠甲1及有涂覆层光纤段5。

反射体8用于反射光纤在加工应用过程中被加工零件的返回激光11，反射回激光11被反射体8反射后通过出光孔，反射出光纤内部，大大降低反射回激光11对光纤段9、5及激光器内部元器件的损伤。在光纤入射端及出射端有一部分激光未通过光纤芯径进行传播，而是通过包层进行传播，由于包层外无高折射率物质，空气折射率小于石英折射率，激光在包层中传播很短一段距离便会泄露，所以无涂覆层光纤段9处会产生包层泄露激光7，包层泄露激光打在反射体8内部锥形孔内部磨砂面，便会被吸收，防止包层泄露激光7对光纤段9、5及激光器内部元器件的损伤。

该实施例如图1所示安装两个反射体8。但是反射体8根据需要可以安装一个或多个。

如图4所示，安装过程中应当防止吸收黑体4与无涂覆层光纤段9接触。吸收黑体4用于吸收残余未被反射体8反射及吸收的反射回激光11及包层泄露激光7，吸收黑体4也可以减少残余反射回激光11对尾端点胶点6的损毁，吸收黑体4的凸沿可以减少吸收黑体4与尾端点胶点6面处的接触面积，防止吸收反射回激光11而升温的吸收黑体4损坏尾端点胶点6。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光纤端头封装机构，用于封装光纤的端头，所述光纤具有可以去除的涂覆层，其特征在于，包括一个主体铠甲、一个吸收黑体和至少一个反射体，

所述主体铠甲呈圆筒形，圆筒的一端具有开口，另一端具有一个底面，并在底面的中心处开设一个通孔，所述开口用于容纳并固定与光纤熔接的端帽，所述通孔用于穿设所述光纤的端头；

所述吸收黑体位于所述主体铠甲的内部的贴近底面的一侧，且贴合于该主体铠甲的内侧壁，并且，所述吸收黑体的中心具有与所述主体铠甲的通孔同心的黑体通孔，该黑体通孔能使去除涂覆层的所述光纤从中穿过但不接触该吸收黑体；

所述至少一个反射体为圆柱形，其相互贴合且与所述主体铠甲的内侧壁和所述吸收黑体贴合，用于反射从开口一侧入射的光，所述圆柱形的一个底面的中心位置沿其轴向开设有一锥形孔，该锥形孔的表面为一不抛光的磨砂面；

在所述主体铠甲的侧壁上与所述反射体所反射的光相对应的位置开设有出光孔。

2.如权利要求1所述的光纤端头封装机构，其特征在于，在主体铠甲的与端帽或光纤相接的外端面处设置点胶槽，其用于在固定了端帽或光纤之后进行点胶时容纳胶水。

3.如权利要求1所述的光纤端头封装机构，其特征在于，所述吸收黑体的靠近所述主体铠甲的底面的一端具有一个环形凸沿。

4.如权利要求1所述的光纤端头封装机构，其特征在于，所述主体铠甲采用紫铜或黄铜材料制成。

5.如权利要求1所述的光纤端头封装机构，其特征在于，所述吸收黑体为不锈钢或表面氧化黑处理后的铝。

6.如权利要求1所述的光纤端头封装机构，其特征在于，所述反射体为镀有反射膜的石英、抛光或镀金的金属材料。