CN105068195A - 一种光纤接口的转接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业激光领域，公开了一种光纤接口的转接头，以解决现有技术中的光纤接口防尘密封性能差、与后端设备无法连接、出光口温度过高的技术问题。该转接头包括：环形水冷结构，所述环形水冷结构内部包括一个水冷空腔，用于进行水循环；对接单元，设置于所述环形水冷结构内部，用于连接光纤接口；锁紧机构，设置于所述环形水冷结构一端，用于将所述转接头与出光头锁紧；第一密封圈，设置于所述锁紧机构内侧，用于密封所述转接头与所述出光头之间的接口。从而达到了提高光纤接口的使用过程中的防尘密封性能的技术效果。

Description

一种光纤接口的转接头

技术领域

本发明涉及工业激光领域，尤其涉及一种光纤接口的转接头。

背景技术

光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口，其原理是利用了光从光密介质进入光疏介质从而发生了全反射，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。

D80和SMAQ作为两种标准的光纤接口，广泛应用于能量光纤的转接和对外输出。这两种接口具有结构简单、体积小巧、成本低廉等优点。但与此同时，这两种光纤接口存在着以下技术问题：

①无法防尘密封的技术问题；

②无法循有效降温的技术问题；

③无法铠装的技术问题；

④无法漏光保护的技术问题；

⑤不易安装的技术问题。

使得该接口一直以来只能应用于激光器内部转接；或作为某些小功率激光器的对外输出口，用于如美容、医疗、光学实验等一些环境要求较高的场景。不能作为一种工业级别的激光器对外输出接口，直接与工业加工应用的出光头相连接。

发明内容

本发明提供一种光纤接口的转接头，以解决现有技术中的光纤接口防尘密封性能差的技术问题。

本发明实施例提供一种光纤接口的转接头，包括：

环形水冷结构，所述环形水冷结构内部包括一个水冷空腔，用于进行水循环；

对接单元，设置于所述环形水冷结构内部，用于连接光纤接口；

锁紧机构，设置于所述环形水冷结构一端，用于将所述转接头与出光头锁紧；

第一密封圈，设置于所述锁紧机构内侧，用于密封所述转接头与所述出光头之间的接口。

可选的，所述转接头与所述出光头的接触面为预设锥度的斜面。

可选的，所述预设锥度为：45°～60°。

可选的，所述锁紧机构包括：

锁紧环，通过丝扣固定至所述出光头的连接口；

压紧台阶，用于在所述连接头与所述出光头连接之后，通过压入所述锁紧环，进而紧固所述连接头和所述出光头。

可选的，所述转接头还包括：

保护镜片，设置于所述转接头与所述出光头的接触面。

可选的，所述转接头还包括：

防尘盖，安装于所述转接头的输出端。

可选的，所述转接头还包括：

光栅结构，设置于所述对接单元内部，用于吸收有效路径外的光束。

可选的，所述转接头还包括：

铠甲护套连接结构，设置于所述转接头的输入端，用于包覆于光纤铠甲外面，并通过顶丝方式与所述光纤铠甲固定。

可选的，所述环形水冷结构包括：

水冷外套；

水冷内套，与所述对接单元相邻并且放入所述水冷外套内，所述水冷外套与所述水冷内套之间形成所述水冷空腔；

进水口和出水口，分别设置于所述水冷外套两端；

第二密封圈，设置于所述水冷内套的外壁的密封槽，用于密封所述水冷内套和所述水冷外套。

本发明有益效果如下：

由于在本发明实施例中，提供了一种光纤接口的转接头，包括：环形水冷结构，所述环形水冷结构内部包括一个水冷空腔，用于进行水循环；对接单元，设置于所述环形水冷结构内部，用于连接光纤接口；锁紧机构，设置于所述环形水冷结构一端，用于将所述转接头与出光头锁紧；第一密封圈，设置于所述锁紧机构内侧，用于密封所述转接头与所述出光头之间的接口。其中，通过第一密封圈可以有效防止工作过程中，灰尘通过转接头与出光头配合的缝隙处进入出光头内部，并且，在将转接头从出光头拔出时，落在第一密封圈上表面的灰尘会随着转接头的上移而跟着带到出光头外部，从而达到了提高光纤接口的使用过程中的防尘密封性能的技术效果；

并且，通过环形水冷结构还可以在连接头外部形成一个水冷空腔，进而能够在连接头外部形成循环水冷却，进而降低连接头以及光纤接口在使用过程中的整体温度，从而降低光纤的过热风险。

附图说明

图1为本发明实施例中光纤接口的转接头的结构图；

图2为本发明实施例中锁紧机构锁紧之前的示意图；

图3为本发明是实施例中锁紧机构的结构图；

图4为本发明实施例中环形水冷结构的结构图。

具体实施方式

本发明提供一种光纤接口的转接头，以解决现有技术中的光纤接口防尘密封性能差的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：

提供了一种光纤接口的转接头，包括：环形水冷结构，所述环形水冷结构内部包括一个水冷空腔，用于进行水循环；对接单元，设置于所述环形水冷结构内部，用于连接光纤接口；锁紧机构，设置于所述环形水冷结构一端，用于将所述转接头与出光头锁紧；第一密封圈，设置于所述锁紧机构内侧，用于密封所述转接头与所述出光头之间的接口。其中，通过第一密封圈可以有效防止工作过程中，灰尘通过转接头与出光头配合的缝隙处进入出光头内部，并且，在将转接头从出光头拔出时，落在第一密封圈上表面的灰尘会随着转接头的上移而跟着带到出光头外部，从而达到了提高光纤接口的使用过程中的防尘密封性能的技术效果；

并且，通过环形水冷结构还可以在连接头外部形成一个水冷空腔，进而能够在连接头外部形成循环水冷却，进而降低连接头以及光纤接口在使用过程中的整体温度，从而降低光纤的过热风险。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本发明实施例提供一种光纤接口的转接头，请参考图1和图2，具体包括:

环形水冷结构4，所述环形水冷结构4内部包括一个水冷空腔，用于进行水循环；

对接单元2，设置于所述环形水冷结构4内部，用于连接光纤接口；锁紧机构5，设置于所述环形水冷结构4一端，用于将所述转接头与出光头0锁紧；

第一密封圈20，设置于所述锁紧机构5内侧，用于密封所述转接头与所述出光头0之间的接口。

下面将对上述结构分别进行介绍。

1)环形水冷结构4

该环形水冷结构4用于冷却光路周围机械件的发热，使整个光路维持在适宜的温度范围内，例如：22℃～25℃。

请参考图3，所述环形水冷机构具体包括：

水冷外套30；

水冷内套31，与所述对接单元2相邻并且放入所述水冷外套30内，所述水冷外套30与所述水冷内套31之间形成所述水冷空腔；

进水口32和出水口33，分别设置于所述水冷外套30两端；

第二密封圈34，设置于所述水冷内套31的外壁的密封槽，用于密封所述水冷内套31和所述水冷外套30。

在装配时，在水冷内套31的外壁密封槽中装入第二密封圈34，然后将水冷内套31挤压进水冷外套30中，让第二密封圈34在挤压过程中形变从而达到密封的效果。接着通过水冷内套31、水冷外套30连接处的丝扣结构35将两者连紧固在一起，形成一个整体。

然后，通过水冷外套30和水冷内套31的配合，让转接头外层形成一个可供循环水通过的环绕的水冷空腔，冷却水从进水口32进入水冷空腔，然后从出水口33流出，通过冷却水的循环进而能够起到对光纤整体进行降温的作用。

2)对接单元2

其中光纤接口上包括内部光纤1，所述内部光纤1一端伸入所述对接单元2内部，通过所述对接单元2与所述环形水冷结构4相连，进而可以通过环形水冷结构4对内部光纤1进行冷却，其中，内部光纤1可以通过丝扣固定于对接单元2。

其中，基于光纤接口不同，则对接单元2也不同；例如：如果光纤接口为D80光纤接口，则采用D80对接单元2与光纤接口进行机械连接；如果光纤接口为SMAQ，则采用SMAQ对接单元2与光纤接口进行机械连接，其中，只需要更换不同的对接单元2，就可以实现针对不同的光纤接口的机械连接，故而提高了该连接头的兼容性。

3)锁紧机构5

其中，锁紧机构5可以通过丝扣固定于出光头0的接口01，进而锁紧连接头于出光头0，作为一种可选的实施例，请继续参考图2并参考图4，所述锁紧机构5包括：

锁紧环21，通过丝扣固定至所述出光头0的连接口；

压紧台阶22，用于在所述连接头与所述出光头0连接之后，通过压入所述锁紧环21，进而紧固所述连接头和所述出光头0。

其中，锁紧环21在连接头上可以活动，在将锁紧机构5与出光头0的连接口通过丝扣拧紧之后，锁紧环21内面通过压紧台阶22将转接头与出光头0拉拢并实现紧固。

4)第一密封圈20

所述第一密封圈20设置于转接头外围，并且安放在与出光头0配合的接口靠近顶端的位置(也即靠近转接头输出端位置)。这样能有效防止工作过程中，灰尘通过转接头与出光头0配合的缝隙处进入出光头0内部。并且在将转接头从出光头0拔出时，落在密封圈上表面的灰尘会随着转接件的上移而跟着带到出光头0外部，从而通过第一密封圈20起到防尘密封的作用。

作为一种可选的实施例，请继续参考图1和图2，所述转接头与所述出光头0的接触面8为预设锥度的斜面，其中，所述预设锥度为：45°～60°。

其中，出光头0与转接头的接触面采用与该预设锥度的斜面配合的锥度，例如：出光头0与转接头的接触面采用120°～135°的斜面，进而通过两者配合，就能够使整个转接头与出光头0对接时快捷可靠，并具备自动对中(保证同心度)功能。

作为一种可选的实施例，请继续参考图1，所述转接头还包括：

保护镜片7，设置于所述转接头与所述出光头0的接触面8。

避免光纤端面直接暴露在外界，最大限度降低了端面被污染的几率。保护镜片7低值且易更换，可作为易损件进行维护。

作为一种可选的实施例，请继续参考图1，所述转接头还包括：

防尘盖9，安装于所述转接头的输出端。

通常情况下，该防尘盖9用于在运输过程中保护该连接头，并且防止外部灰尘污染光纤接口的连接头的端面，在将连接头连接到出光头0之前，需要先拆下该防尘盖9。

作为一种可选的实施例，请继续参考图1，所述转接头还包括：

光栅结构3，设置于所述对接单元2内部，用于吸收有效路径外的光束。

其中，可以将光栅结构在光纤接口的输出端周围设计细螺纹装结构，并将该光栅结构处理成深色，能最大程度的吸收无用光线，并将其产生的热量集中在光栅结构3上，再通过传导方式，利用循环冷却水将热量带走。

通过该光栅结构可以便于集中冷却光纤产生的，并且可以提高有效光束的质量。

作为一种可选的实施例，所述转接头还包括：

铠甲护套连接结构6，设置于所述转接头的输入端，用于包覆于光纤铠甲外面，并通过顶丝方式与所述光纤铠甲固定。

其中，该铠甲护套连接结构6例如为一个金属护套，该金属护套可包覆在光纤铠甲外，并通过顶丝方式与铠甲固定，同时再与转接头主体部分相固定，从而实现了将光纤外铠甲固定在转接头上的目的。通过改变铠甲护套连接件内外径尺寸，可匹配不同规格的光纤铠甲，而不对转接头的主体结构造成影响。

下面将介绍该连接头的整体安装过程，其主要包括以下步骤：

①将铠甲护套连接结构6套在光纤铠甲上；

②将内部光纤1穿过环绕水冷单元，并与对接单元2连接；

③用顶丝将对接单元2固定在锁紧机构5内部；

④安装保护镜片7及防尘盖9；

⑤将铠甲护套连接结构6与光纤铠甲固定在一起。

⑥使光纤铠甲与转接头成为一个整体，从而使激光器对外输出光纤实现铠装，可直接穿过机床拖链，与出光头0对接。

本发明一个或多个实施例，至少具有以下有益效果：

由于在本发明实施例中，提供了一种光纤接口的转接头，包括：环形水冷结构，所述环形水冷结构内部包括一个水冷空腔，用于进行水循环；对接单元，设置于所述环形水冷结构内部，用于连接光纤接口；锁紧机构，设置于所述环形水冷结构一端，用于将所述转接头与出光头锁紧；第一密封圈，设置于所述锁紧机构内侧，用于密封所述转接头与所述出光头之间的接口。其中，通过第一密封圈可以有效防止工作过程中，灰尘通过转接头与出光头配合的缝隙处进入出光头内部，并且，在将转接头从出光头拔出时，落在第一密封圈上表面的灰尘会随着转接头的上移而跟着带到出光头外部，从而达到了提高光纤接口的使用过程中的防尘密封性能的技术效果；

并且，通过环形水冷结构还可以在连接头外部形成一个水冷空腔，进而能够在连接头外部形成循环水冷却，进而降低连接头以及光纤接口在使用过程中的整体温度，从而降低光纤的过热风险。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种光纤接口的转接头，其特征在于，包括：

环形水冷结构，所述环形水冷结构内部包括一个水冷空腔，用于进行水循环；

对接单元，设置于所述环形水冷结构内部，用于连接光纤接口；

锁紧机构，设置于所述环形水冷结构一端，用于将所述转接头与出光头锁紧；

第一密封圈，设置于所述锁紧机构内侧，用于密封所述转接头与所述出光头之间的接口。

2.如权利要求1所述的转接头，其特征在于，所述转接头与所述出光头的接触面为预设锥度的斜面。

3.如权利要求2所述的转接头，其特征在于，所述预设锥度为：45°～60°。

4.如权利要求1所述的转接头，其特征在于，所述锁紧机构包括：

锁紧环，通过丝扣固定至所述出光头的连接口；

压紧台阶，用于在所述连接头与所述出光头连接之后，通过压入所述锁紧环，进而紧固所述连接头和所述出光头。

5.如权利要求1所述的转接头，其特征在于，所述转接头还包括：

保护镜片，设置于所述转接头与所述出光头的接触面。

6.如权利要求5所述的转接头，其特征在于，所述转接头还包括：

防尘盖，安装于所述转接头的输出端。

7.如权利要求1所述的转接头，其特征在于，所述转接头还包括：

光栅结构，设置于所述对接单元内部，用于吸收有效路径外的光束。

8.如权利要求1所述的转接头，其特征在于，所述转接头还包括：

铠甲护套连接结构，设置于所述转接头的输入端，用于包覆于光纤铠甲外面，并通过顶丝方式与所述光纤铠甲固定。

9.如权利要求1-8任一所述的转接头，其特征在于，所述环形水冷结构包括：

水冷外套；

水冷内套，与所述对接单元相邻并且放入所述水冷外套内，所述水冷外套与所述水冷内套之间形成所述水冷空腔；

进水口和出水口，分别设置于所述水冷外套两端；

第二密封圈，设置于所述水冷内套的外壁的密封槽，用于密封所述水冷内套和所述水冷外套。