CN104977660B - 一种光纤连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤连接器，包括透明本体；透明锥形部，透明锥形部固定于透明本体的一端，其中，透明锥形部用于与光纤的末端熔接；隔板，隔板用于环绕包裹光纤，其中，隔板的内径大于光纤的直径，以使隔板与光纤之间具有第一间隙，隔板的内表面设置有螺旋状的凹槽,凹槽与第一间隙连通；外板，外板环绕包裹本体、隔板和透明锥形部，并且外板与透明锥形部之间具有第二间隙，外板与隔板之间具有第三间隙，凹槽与第二间隙连通，第三间隙与第二间隙连通，凹槽、第二间隙和第三间隙构成冷却通道；冷却剂，冷却剂位于冷却通道内，并且冷却剂可沿冷却通道流动。通过上述方式，本发明能够提高对连接于光纤连接器上的光纤的冷却效果，增加传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及激光技术领域，特别是涉及一种光纤连接器。
背景技术
光纤激光器应用范围非常广泛，包括工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷、金属非金属钻孔/切割/焊接、军事国防安全、大型基础建设、作为其他激光器的泵浦源等等，一般而言光纤激光器的应用范围内，由于光纤传输激光功率大，光纤在传输光信号时杂散光会引起发热，尤其是光路耦合时，现有光路耦合依靠自然散热方式，散热效果不佳，严重影响传输效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种光纤连接器，能够提高对接入光纤连接器内的光纤的冷却效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光纤连接器，包括透明本体；透明锥形部，所述透明锥形部固定于所述透明本体的一端，其中，所述透明锥形部用于与光纤的末端熔接；隔板，所述隔板用于环绕包裹所述光纤，其中，所述隔板与所述光纤之间具有第一间隙，并且所述隔板的内表面设置有螺旋状的凹槽，所述凹槽与所述第一间隙连通；外板，所述外板环绕包裹所述本体、隔板和透明锥形部，并且所述外板与透明锥形部之间具有第二间隙，所述外板与隔板之间具有第三间隙，所述第一间隙与第二间隙连通，所述第二间隙与第三间隙连通，所述凹槽、第一间隙、第二间隙和第三间隙构成冷却通道；冷却剂，所述冷却剂位于所述冷却通道内，并且所述冷却剂可沿所述冷却通道流动。
其中，所述透明本体的直径大于或者等于所述光纤的数值孔径的1.5倍并且小于或者等于所述光纤的数值孔径的2倍。
其中，所述光纤内的光束从所述透明本体出射的出射范围直径等于光纤的数值孔径。
其中，所述光纤的中心光束射入透明本体的射出角大于或等于所述透明锥形部的锥角并且小于或等于90度。
其中，所述透明锥形部的底部固定于所述透明本体上，并且所述透明本体的一端的面积大于所述透明锥形部与透明本体接触的接触面积；所述透明锥形部的尖顶部用于与光纤的末端熔接。
其中，所述透明本体的直径大于所述隔板的直径，并且所述外板的内表面固定于所述透明本体上。
其中，所述透明本体和透明锥形部为一体成型的，并且所述透明本体和透明锥形部均为石英。
其中，所述冷却剂为液体冷却剂或者气体冷却剂。
其中，所述液体冷却剂为水。
其中，所述透明本体、外板和隔板的形状均为圆柱形。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在透明锥形部固定于透明本体上，透明锥形部用于与光纤连接，隔板用于环绕包裹光纤，隔板与光纤之间具有第一间隙，并且隔板的内表面设置有螺旋状的凹槽，在光纤置于隔板内，并且冷却剂沿凹槽和第一间隙流动时，形成冷却剂以螺旋围绕光纤进行流动的效果，其对光纤的冷却效果更佳；进一步的，外板环绕包裹本体、隔板和透明锥形部，并且外板与透明锥形部之间具有第二间隙，外板与隔板之间具有第三间隙，第一间隙与第二间隙连通，第二间隙与第三间隙连通，使得冷却剂沿凹槽和第一间隙螺旋向上流动后，从第二间隙和第三间隙流出。
附图说明
图1是本发明光纤连接器实施方式的截面示意图；
图2是本发明光纤连接器实施方式中光束在透明本体和透明锥形部传输的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
请参阅图1，光纤连接器20包括透明本体21、透明锥形部22、隔板23、外板24和冷却剂25。
透明锥形部22固定于透明本体21的一端，透明锥形部22用于与光纤26的末端熔接。隔板23用于环绕包裹光纤26，其中，隔板23的内径大于光纤26的直径，以使隔板23与光纤26之间具有第一间隙27，隔板23的内表面设置有螺旋状的凹槽28，凹槽28与第一间隙27连通。外板24环绕包裹透明本体21、隔板23和透明锥形部22，并且外板24与透明锥形部22之间具有第二间隙29，外板24与隔板23之间具有第三间隙30，第一间隙27与第二间隙29连通，第二间隙29与第三间隙30连通，第一间隙27、凹槽28、第二间隙29和第三间隙30构成冷却通道。冷却剂25位于冷却通道内，并且冷却剂25可沿冷却通道流动。由于隔板23的内表面设置有螺旋状的凹槽28，当光纤26置于隔板23内时，冷却剂25螺旋围绕光纤26进行流动冷却，对光纤26的冷却效果更佳。在本实施方式中，优选的，冷却剂25为液体冷却剂或者气体冷却剂，其中，液体冷却剂优选为水；另外，在隔板23的内表面形成凹槽28的凸起的高度优选为隔板23与光纤26之间的距离的三分之二。
具体的，透明锥形部22的底部固定于透明本体21上，并且透明本体21的一端的面积大于透明锥形部22与透明本体21接触的接触面积，透明锥形部22的尖顶部用于与光纤26的末端熔接。而透明本体21的直径大于隔板23的直径，并且外板24的内表面固定于透明本体21上，从而使得外板24与透明锥形部22之间形成第二间隙，外板24与隔板23之间形成第三间隙。在本实施方式中，优选的，透明本体21、外板24和隔板23的形状均为圆柱形。
为了提高光纤26连接器20的连接性能，如图2所示，优选的，透明本体21的直径D大于或者等于光束从透明本体21出射的出射范围的直径d的1.5倍并且小于或者等于光束从透明本体21出射的出射范围的直径d的2倍，光束从透明本体21出射的出射角Q等于光纤26的数值孔径，所述光纤26的中心光束射入透明本体21的射出角b大于或等于透明锥形部22的锥角a并且小于或等于90度。
需要说明的是：透明本体21和透明锥形部22可为一体成型的，并且透明本体21和透明锥形部22均优选为石英，当然，在其它替代实施方式中，透明本体21和透明锥形部22也可以为其它能够传递光束的材料。
进一步的，还可以对光纤26位于隔板23内的光纤26段进行腐蚀和光刻处理，使得光纤26连接器20对在光纤26内传输的偏振光具有较强的偏振保持能力。
在本发明实施方式中，在透明锥形部固定于透明本体上，透明锥形部用于与光纤连接，隔板用于环绕包裹光纤，隔板与光纤之间具有第一间隙，并且隔板的内表面设置有螺旋状的凹槽，在光纤置于隔板内，并且冷却剂沿凹槽和第一间隙流动时，形成冷却剂以螺旋围绕光纤进行流动的效果，其对光纤的冷却效果更佳；进一步的，外板环绕包裹本体、隔板和透明锥形部，并且外板与透明锥形部之间具有第二间隙，外板与隔板之间具有第三间隙，第一间隙与第二间隙连通，第二间隙与第三间隙连通，使得冷却剂沿凹槽和第一间隙螺旋向上流动后，从第二间隙和第三间隙流出。
需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施方式，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种光纤连接器，其特征在于，包括：
透明本体；
透明锥形部，所述透明锥形部固定于所述透明本体的一端，所述透明锥形部用于与光纤的末端熔接；
隔板，所述隔板用于环绕包裹所述光纤，其中，所述隔板的内径大于所述光纤的直径，以使所述隔板与光纤之间具有第一间隙，所述隔板的内表面设置有螺旋状的凹槽，所述凹槽与所述第一间隙连通；
外板，所述外板环绕包裹所述本体、隔板和透明锥形部，并且所述外板与透明锥形部之间具有第二间隙，所述外板与隔板之间具有第三间隙，所述第一间隙与第二间隙连通，所述第二间隙与第三间隙连通，以使所述凹槽、第一间隙、第二间隙和第三间隙构成冷却通道；
冷却剂，所述冷却剂位于所述冷却通道内，并且所述冷却剂可沿所述冷却通道流动，其中，在所述冷却剂在沿凹槽和第一间隙流动时，所述冷却剂以螺旋围绕光纤进行流动。
2.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，
所述透明本体的直径大于或者等于光束从透明本体出射的出射范围的直径d的1.5倍并且小于或者等于光束从透明本体出射的出射范围的直径d的2倍。
3.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，
光束从所述透明本体出射的出射角等于光纤的数值孔径。
4.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，
所述光纤的中心光束射入透明本体的射出角大于或等于所述透明锥形部的锥角并且小于或等于90度。
5.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，
所述透明锥形部的底部固定于所述透明本体上，并且所述透明本体的一端的面积大于所述透明锥形部与透明本体接触的接触面积；
所述透明锥形部的尖顶部用于与光纤的末端熔接。
6.根据权利要求5所述的光纤连接器，其特征在于，
所述透明本体的直径大于所述隔板的直径，并且所述外板的内表面固定于所述透明本体上。
7.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，
所述透明本体和透明锥形部为一体成型的，并且所述透明本体和透明锥形部均为石英。
8.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，
所述冷却剂为液体冷却剂或者气体冷却剂。
9.根据权利要求8所述的光纤连接器，其特征在于，
所述液体冷却剂为水。
10.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，
所述透明本体、外板和隔板的形状均为圆柱形。
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