CN107608033A - 一种光纤适配器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光通信技术领域，提供了一种光纤适配器结构。包括金属法兰101、管体102、绝缘环103、光纤插针104，结构还包括屏蔽圈108，所述光纤插针104内嵌于所述金属法兰101中，所述屏蔽圈108通过导电胶107固定在金属法兰101的底部；其中，所述屏蔽圈108封盖住所述插针104的端部，并预留了仅供激光信号通过的孔；所述管体102套接在所述金属法兰101底部，并且，管体102与金属法兰101之间通过所述绝缘环103实现绝缘。本发明中导电胶107将导电材料制成的屏蔽圈108粘接在金属法兰101的末端并保持完整的电接触，降低了光器件内部与金属法兰101外部间的电磁波辐射。

Description

一种光纤适配器结构
【技术领域】
本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种光纤适配器结构。
【背景技术】
光纤通信系统正向高速、高端口密度方向不断发展，作为光纤通信核心器件之一的光器件也面临着这些技术挑战，例如光器件需要处理的光电信号频率不断提高、光器件的封装要求越来越紧凑等。
当前高速光器件处理的信号频率已经高达25GHz，高频信号引起的电磁兼容问题非常严重。为改善电磁兼容问题的影响，光纤通信系统和高速光模块、光器件通常使用金属材料作外壳，同时尽量减小外壳部件间的缝隙，其目的在于通过对内部板卡、电路、光器件等各部分加强电磁屏蔽等手段，同时降低内部高频信号向外部辐射泄漏、外部高频噪声对内部信号干扰的影响。通常情况下，光器件本体是带电的或对静电非常敏感，不能与金属外壳及金属法兰1有电气连接。
为使光器件的封装更紧凑，很多光器件使用光纤适配器连接光通信系统外部的光纤插头和光器件内部光路，应用较广泛的光纤适配器结构有LC插拔型、SC插拔型等，两种适配器的内部结构相似，差异主要是适配器内径尺寸差异，LC插拔型的光纤插针4直径为1.25毫米，SC插拔型的光纤插针4直径为2.5毫米。光纤适配器的前端需要暴露在恶劣的电磁环境中以便连接外部光纤插头，因此光纤适配器的设计对光器件的电磁屏蔽性能有重要影响。
现有电磁兼容性能较好的光纤适配器结构如图1所示，包括金属法兰1、焊环2、绝缘胶3、光纤插针4、套筒5。光纤插针4用于连接并对准外部光纤插头和光器件内部的光路，套筒5套在光纤插针4前端和金属法兰1之间，用于辅助光纤插针4前端与外部光纤插头的光路对准，金属法兰1同轴套在光纤插针4和套筒5外，用于光纤适配器固定和外部光纤插头导向，导电的金属法兰1和金属外壳接触，提高光器件的电磁屏蔽性能，由金属制成的焊环2同轴包围在光纤插针4后端，用于将光纤适配器和光器件本体固定在一起，焊环2与金属法兰1之间留有间隙，使焊环2与金属法兰1间保持电气绝缘，绝缘胶3被固化在此间隙处用于连接金属法兰1、焊环2和光纤插针4，增强金属法兰1和焊环2间的绝缘性能和连接强度。
现有电磁兼容性能较好的光纤适配器结构简单，但存在以下不足：
光纤插针4所在的通孔会泄漏高频电磁波，电磁屏蔽性能不够好；且光纤插针4长度较长，导致光器件封装不够紧凑。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是，现有光纤适配器的电磁屏蔽性能不够好，且现有光纤适配器的光纤插针4长度较长，导致光器件封装不够紧凑的技术问题。
现有光纤适配器的光纤插针4由陶瓷等材料制成，不具有电磁屏蔽功能，由于LC或SC插拔型光纤插针4的直径为1.25毫米或2.5毫米，这样大的通孔会导致光器件内部与金属法兰1外部之间电磁波泄漏，从而影响电磁屏蔽性能。现有光纤适配器中，相互绝缘的金属法兰1和焊环同轴装配在光纤插针4上并保留一段绝缘间隙，为保证机械强度，金属法兰1、焊环2都需要与光纤插针4保留足够的压配长度，造成现有光纤适配器的轴向总长较长、现有光器件封装不够紧凑。
本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种光纤适配器结构，包括金属法兰101、管体102、绝缘环103、光纤插针104，结构还包括屏蔽圈108，具体的：
所述光纤插针104内嵌与所述金属法兰101中，所述屏蔽圈108通过导电胶107固定在金属法兰101的底部；其中，所述屏蔽圈108封盖住所述插针104的端部，并预留了仅供激光信号通过的孔；
所述管体102套接在所述金属法兰101底部，并且，管体102与金属法兰101之间通过所述绝缘环103实现绝缘。
优选的，所述金属法兰101、管体102和绝缘环103三者通过径向装配，嵌套的绝缘环103用于实现金属法兰101和管体102间电气绝缘，绝缘胶106用于将金属法兰101、管体102和套在二者之间的绝缘环103粘接在一起并固定。
优选的，所述屏蔽圈108由导电材料制成，屏蔽圈108在光纤插针104末端的轴向投影为环形。
优选的，所述屏蔽圈108的中心透光孔形状为锥形，钻孔方向是从光纤插针104的末端钻向前端方向。
优选的，所述锥孔的最小处孔径为0.15-0.5mm。
优选的，所述光纤插针104与所述金属法兰101之间通过压配完成固定，并且压配长度为1-5mm。
第二方面，本发明提供了一种光纤适配器结构，包括金属法兰101、管体102、绝缘环103、光纤插针104和套筒105，结构还包括绝缘胶106、导电胶107和屏蔽圈108，具体的：
所述金属法兰101的第一级内环设置有所述套筒105，第二级内环中内嵌有所述插针104，其中，第二级内环的内径小于第一级内环，并且，金属法兰101位于所述第二级内环的外壁上设置有第二级外环，所述第二级外环的径长小于金属法兰101的第一级外环，所述第一级外环即金属法兰101的主体外壁；所述金属法兰101位于设置有第二级内环的端面上设置有屏蔽圈108，所述屏蔽圈108通过导电胶107完成固定；其中，所述屏蔽圈108封盖住所述插针104的端部，并预留了仅供激光信号通过的孔；
所述管体102的内壁设置有第一级内环和第二级内环，其中，所述绝缘环103嵌套在所述金属法兰101的第二级外环和管体102的第一级内环之间；所述绝缘胶106填充在所述管体102的第一级内环和所述金属法兰101的第一级外环之间，以及所述管体102的第二级内环和金属法兰101的第二级外环之间。
优选的，所述金属法兰101、管体102和绝缘环103三者通过径向装配，嵌套的绝缘环103用于实现金属法兰101和管体102间电气绝缘，绝缘胶106用于将金属法兰101、管体102和套在二者之间的绝缘环103粘接在一起并固定。
优选的，所述屏蔽圈108由导电材料制成，屏蔽圈108在光纤插针104末端的轴向投影为环形。
优选的，所述导电胶107将屏蔽圈108粘接固定在金属法兰101的末端并保持金属法兰101与所述屏蔽圈108之间完整的电接触。
优选的，所述屏蔽圈108的中心透光孔形状为锥形，钻孔方向是从光纤插针104的末端钻向前端方向。
优选的，所述锥孔的最小处孔径为0.15-0.5mm。
优选的，所述光纤插针104与所述金属法兰101之间的压配长度为1-5mm。
优选的，在所述绝缘环103分别抵住所述金属法兰101的第一级外环和第二级外环之间的台阶，以及所述管体102的第一级内环和第二级内环之间的台阶时，
所述管体102的第一级内环的端面超出金属法兰101的台阶距离为第一预设距离；
所述金属法兰101的第二级外环端面超出管体102的台阶距离为第二预设距离。
优选的，所述第一预设距离具体为0.5-2mm，以及所述第二预设距离具体为0.3-2mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种光纤适配器结构，金属法兰101、绝缘环103与管体102三者由内而外地径向装配，节省了光纤插针104的压配长度，相对于现有光纤适配器中，金属法兰1和焊环2同轴装配在光纤插针1上并保留足够的压配长度和一段绝缘间隙的方法，本发明的光纤插针104长度可以缩短，实现光器件封装更紧凑。
本发明中还使用导电胶107将导电材料制成的屏蔽圈108粘接在金属法兰101的末端并保持完整的电接触，降低光器件内部与金属法兰101外部间的电磁波辐射，屏蔽圈108的中心位置有一个孔径小于光纤插针104直径的锥孔连接光路，同时实现既保证光路透传又能降低电磁波泄漏的效果。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的现有技术中的一种光纤适配器结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种光纤适配器结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种光纤适配器结构示意图；
图4是本发明实施例提供的现有技术中的一种光纤适配器结构中压配长度的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种光纤适配器结构示意图。
【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。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1:
本发明实施例2提供了一种光纤适配器结构，如图2所示，包括金属法兰101、管体102、绝缘环103、光纤插针104，结构还包括屏蔽圈108，具体的：
所述光纤插针104内嵌与所述金属法兰101中，所述屏蔽圈108通过导电胶107固定在金属法兰101的底部；其中，所述屏蔽圈108封盖住所述插针104的端部，并预留了仅供激光信号通过的孔；
所述管体102套接在所述金属法兰101底部，并且，管体102与金属法兰101之间通过所述绝缘环103实现绝缘。
本发明实施例提供了一种光纤适配器结构，金属法兰101、绝缘环103与管体102三者由内而外地径向装配，节省了光纤插针104的压配长度，相对于现有光纤适配器中，金属法兰1和焊环2同轴装配在光纤插针1上并保留足够的压配长度和一段绝缘间隙的方法，本发明的光纤插针104长度可以缩短，实现光器件封装更紧凑。
本发明中还使用导电胶107将导电材料制成的屏蔽圈108粘接在金属法兰101的末端并保持完整的电接触，降低光器件内部与金属法兰101外部间的电磁波辐射，屏蔽圈108的中心位置有一个孔径小于光纤插针104直径的锥孔连接光路，同时实现既保证光路透传又能降低电磁波泄漏的效果。
在本发明实施例中，对于所述金属法兰101、管体102和绝缘环103三者的装配存在一种优选的实现方案，简单并且高效，即通过径向装配，嵌套的绝缘环103用于实现金属法兰101和管体102间电气绝缘，绝缘胶106用于将金属法兰101、管体102和套在二者之间的绝缘环103粘接在一起并固定。
结合本发明实施例，对于所述屏蔽圈108的实现提供了进一步特性的限定和优化，具体的，所述屏蔽圈108由导电材料制成，屏蔽圈108在光纤插针104末端的轴向投影为环形。
所述屏蔽圈108用于减小光纤插针104在金属法兰101内形成的非屏蔽穿孔，降低光器件内部与金属法兰101外部间的电磁波辐射，屏蔽圈108的中心有一个孔径小于光纤插针104直径的孔连接光路
本实施例中在光纤插针104末端，金属法兰101、导电胶107、屏蔽圈108组成了相对更完整的电磁屏蔽等势体，越小的非屏蔽孔导致的电磁波泄漏越小，因此本实施例的电磁屏蔽性能相对于现有光纤适配器结构更优。
在本发明实施例中，所述导电胶107将屏蔽圈108粘接固定在金属法兰101的末端并保持金属法兰101与所述屏蔽圈108之间完整的电接触。
如图5所示，所述屏蔽圈108的中心透光孔形状为锥形，钻孔方向是从光纤插针104的末端钻向前端方向。所述锥孔的最小处孔径为0.15-0.5mm。
在本发明诸多实现方式中，所述光纤插针104与所述金属法兰101之间的压配长度可以在1-5mm之间取值。
实施例2:
本发明实施例2提供了一种光纤适配器结构，如图3所示，包括金属法兰101、管体102、绝缘环103、光纤插针104和套筒105，结构还包括绝缘胶106、导电胶107和屏蔽圈108，具体的：
所述金属法兰101的第一级内环设置有所述套筒105，第二级内环中内嵌有所述插针104，其中，第二级内环的内径小于第一级内环，并且，金属法兰101位于所述第二级内环的外壁上设置有第二级外环，所述第二级外环的径长小于金属法兰101的第一级外环，所述第一级外环即金属法兰101的主体外壁；所述金属法兰101位于设置有第二级内环的端面上设置有屏蔽圈108，所述屏蔽圈108通过导电胶107完成固定；其中，所述屏蔽圈108封盖住所述插针104的端部，并预留了仅供激光信号通过的孔；
所述管体102的内壁设置有第一级内环和第二级内环，其中，所述绝缘环103嵌套在所述金属法兰101的第二级外环和管体102的第一级内环之间；所述绝缘胶106填充在所述管体102的第一级内环和所述金属法兰101的第一级外环之间，以及所述管体102的第二级内环和金属法兰101的第二级外环之间。
在本发明实施例中，套筒105安装在金属法兰101内部和光纤插针104前端之间，用于辅助光纤插针104与外部光纤插头的光学对准，光纤插针104的后端实现与光器件内部光路的光学对准。
本发明实施例提供了一种光纤适配器结构，金属法兰101、绝缘环103与管体102三者由内而外地径向装配，节省了光纤插针104的压配长度，相对于现有光纤适配器中，金属法兰1和焊环2(即本发明实施例中的管体102)同轴装配在光纤插针1上并保留足够的压配长度和一段绝缘间隙的方法(如图4中所示，现有技术中的有效压配长度由图4中所述的“压配长度1”和“压配长度2”求和得到)，本发明实施例的光纤插针104长度可以缩短(如图5所示的“压配长度”)，实现光器件封装更紧凑。本发明实施例中还使用导电胶107将导电材料制成的屏蔽圈108粘接在金属法兰101的末端并保持完整的电接触，降低光器件内部与金属法兰101外部间的电磁波辐射，屏蔽圈108的中心位置有一个孔径小于光纤插针104直径的锥孔连接光路，同时实现既保证光路透传又能降低电磁波泄漏的效果。
在本发明实施例中，对于所述金属法兰101、管体102和绝缘环103三者的装配存在一种优选的实现方案，简单并且高效，即通过径向装配，嵌套的绝缘环103用于实现金属法兰101和管体102间电气绝缘，绝缘胶106用于将金属法兰101、管体102和套在二者之间的绝缘环103粘接在一起并固定。
结合本发明实施例，对于所述屏蔽圈108的实现提供了进一步特性的限定和优化，具体的，所述屏蔽圈108由导电材料制成，屏蔽圈108在光纤插针104末端的轴向投影为环形。
所述屏蔽圈108用于减小光纤插针104在金属法兰101内形成的非屏蔽穿孔，降低光器件内部与金属法兰101外部间的电磁波辐射，屏蔽圈108的中心有一个孔径小于光纤插针104直径的孔连接光路。
本实施例中在光纤插针104末端，金属法兰101、导电胶107、屏蔽圈108组成了相对更完整的电磁屏蔽等势体，越小的非屏蔽孔导致的电磁波泄漏越小，因此本实施例的电磁屏蔽性能相对于现有光纤适配器结构更优。
在本发明实施例中，所述导电胶107将屏蔽圈108粘接固定在金属法兰101的末端并保持金属法兰101与所述屏蔽圈108之间完整的电接触。
如图5所示，所述屏蔽圈108的中心透光孔形状为锥形，钻孔方向是从光纤插针104的末端钻向前端方向。所述锥孔的最小处孔径为0.15-0.5mm。
在本发明诸多实现方式中，所述光纤插针104与所述金属法兰101之间的压配长度可以在1-5mm之间取值。
如图5所示，在所述绝缘环103分别抵住所述金属法兰101的第一级外环和第二级外环之间的台阶，以及所述管体102的第一级内环和第二级内环之间的台阶时，所述管体102的第一级内环的端面超出金属法兰101的台阶距离为第一预设距离；所述金属法兰101的第二级外环端面超出管体102的台阶距离为第二预设距离。其中，所述第一预设距离具体为0.5-2mm，以及所述第二预设距离具体为0.3-2mm：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光纤适配器结构，包括金属法兰(101)、管体(102)、绝缘环(103)、光纤插针(104)，其特征在于，结构还包括屏蔽圈(108)，具体的：
所述光纤插针(104)内嵌于所述金属法兰(101)中，所述屏蔽圈(108)通过导电胶(107)固定在金属法兰(101)的底部；其中，所述屏蔽圈(108)封盖住所述插针(104)的端部，并预留了仅供激光信号通过的孔；
所述管体(102)套接在所述金属法兰(101)底部，并且，管体(102)与金属法兰(101)之间通过所述绝缘环(103)实现绝缘。
2.根据权利要求1所述的光纤适配器结构，其特征在于，所述金属法兰(101)、管体(102)和绝缘环(103)三者通过径向装配，嵌套的绝缘环(103)用于实现金属法兰(101)和管体(102)间电气绝缘，绝缘胶(106)用于将金属法兰(101)、管体(102)和套在二者之间的绝缘环(103)粘接在一起并固定。
3.根据权利要求1所述的光纤适配器结构，其特征在于，所述屏蔽圈(108)由导电材料制成，屏蔽圈(108)在光纤插针(104)末端的轴向投影为环形。
4.根据权利要求3所述的光纤适配器结构，其特征在于，所述屏蔽圈(108)的中心透光孔形状为锥形，钻孔方向是从光纤插针(104)的末端钻向前端方向。
5.根据权利要求4所述的光纤适配器结构，其特征在于，所述锥孔的最小处孔径为0.15-0.5mm。
6.根据权利要求1-4任一所述的光纤适配器结构，其特征在于，所述光纤插针(104)与所述金属法兰(101)之间通过压配完成固定，并且压配长度为1-5mm。
7.一种光纤适配器结构，包括金属法兰(101)、管体(102)、绝缘环(103)、光纤插针(104)和套筒(105)，其特征在于，结构还包括绝缘胶(106)、导电胶(107)和屏蔽圈(108)，具体的：
所述金属法兰(101)的第一级内环设置有所述套筒(105)，第二级内环中内嵌有所述插针(104)，其中，第二级内环的内径小于第一级内环，并且，金属法兰(101)位于所述第二级内环的外壁上设置有第二级外环，所述第二级外环的径长小于金属法兰(101)的第一级外环，所述第一级外环即金属法兰(101)的主体外壁；所述金属法兰(101)位于设置有第二级内环的端面上设置有屏蔽圈(108)，所述屏蔽圈(108)通过导电胶(107)完成固定；其中，所述屏蔽圈(108)封盖住所述插针(104)的端部，并预留了仅供激光信号通过的孔；
所述管体(102)的内壁设置有第一级内环和第二级内环，其中，所述绝缘环(103)嵌套在所述金属法兰(101)的第二级外环和管体(102)的第一级内环之间；所述绝缘胶(106)填充在所述管体(102)的第一级内环和所述金属法兰(101)的第一级外环之间，以及所述管体(102)的第二级内环和金属法兰(101)的第二级外环之间。
8.根据权利要求7所述的光纤适配器结构，其特征在于，在所述绝缘环(103)分别抵住所述金属法兰(101)的第一级外环和第二级外环之间的台阶，以及所述管体(102)的第一级内环和第二级内环之间的台阶时，
所述管体(102)的第一级内环的端面超出金属法兰(101)的台阶距离为第一预设距离；
所述金属法兰(101)的第二级外环端面超出管体(102)的台阶距离为第二预设距离。
9.根据权利要求8所述的光纤适配器结构，其特征在于，所述第一预设距离具体为0.5-2mm，以及所述第二预设距离具体为0.3-2mm。
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