CN107728257B - 光学扩束模块、连接器和连接器组件 - Google Patents

光学扩束模块、连接器和连接器组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种光学扩束模块，包括：壳体；插芯，安装在所述壳体中；光缆，伸入所述壳体中，且所述光缆的光纤容纳在所述插芯的内孔中；和光学透镜，安装在所述壳体中，并位于所述插芯的前端面处，用于扩大从所述光纤输出的光束的直径。所述光学扩束模块适于插装到不同的连接器的安装主体的装配通道中。在本发明中，提供了一个标准化的光学扩束模块，该光学扩束模块可以应用于不同的扩束型连接器，因此，可极大地降低扩束型连接器的开发成本和极大地缩短扩束型连接器的开发周期。

Description

光学扩束模块、连接器和连接器组件
技术领域
本发明涉及一种光学扩束模块、包括该光学扩束模块的连接器以及包括该光学扩束模块的连接器组件。
背景技术
在现有技术中，扩束型连接器一般包括安装主体和多个扩束功能部件。在安装主体中形成有安装孔，多个扩束功能部件安装在安装主体的安装孔中。通常，多个扩束功能部件主要包括插芯、光纤、透镜和对中部件。光纤容纳在插芯的内孔中，插芯安装在安装主体的安装孔中，透镜安装在安装主体的安装孔中并设置在插芯的前端面处，以便扩展从光纤输出的光束的直径，对中部件安装在插芯上，使得插芯的轴线与安装孔的轴线对齐。
在现有技术中，扩束型连接器的各个扩束功能部件是直接安装在连接器的安装主体的安装孔中的，因此，连接器的安装主体中的安装孔的内部结构必须与待安装的各个扩束功能部件相匹配。目前，对于扩束型连接器的设计，还没有统一的行业标准，因此，不同系列的扩束型连接器的安装主体中的安装孔的内部结构通常是不同的。因此，在现有技术中，必须单独设计和制造与安装孔的内部结构匹配的扩束功能部件，并且不同系列的扩束型连接器的各个扩束功能部件是不能互换的，必须针对不同系列的扩束型连接器单独设计和制造专用的扩束功能部件。这会浪费大量的人力、物力以及导致开发周期很长。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
根据本发明的一个方面，提供一种光学扩束模块，包括：壳体；插芯，安装在所述壳体中；光缆，伸入所述壳体中，且所述光缆的光纤容纳在所述插芯的内孔中；和光学透镜，安装在所述壳体中，并位于所述插芯的前端面处，用于扩大从所述光纤输出的光束的直径。所述光学扩束模块适于插装到不同的连接器的安装主体的装配通道中。
根据本发明的一个实施例，在每个所述连接器的安装主体中形成有单个或多个所述装配通道，并且在每个所述装配通道中或一部分所述装配通道中插装有所述光学扩束模块。
根据本发明的另一个实施例，所述光学扩束模块还包括尾座，所述尾座的前端部连接至所述壳体的后端；所述光缆穿过所述尾座，并且所述光缆的加强元件被固定在所述尾座的后端部上。
根据本发明的另一个实施例，所述尾座的前端部适于卡扣或螺纹连接到所述壳体的后端上。
根据本发明的另一个实施例，在所述尾座的前端部和所述壳体的后端中的一个上形成有卡槽；并且在所述尾座的前端部和所述壳体的后端中的另一个上形成有适于卡扣到所述卡槽中的凸起。
根据本发明的另一个实施例，所述光学扩束模块还包括套装在所述尾座的后端部上的压接环，所述压接环适于将所述光缆的加强元件压接在所述尾座的后端部上。
根据本发明的另一个实施例，所述光学扩束模块还包括套装在所述尾座上的第一密封圈，所述第一密封圈适于被挤压在所述装配通道的内壁和所述尾座的外壁之间，用于密封所述尾座和所述装配通道之间的配合界面。
根据本发明的另一个实施例，所述尾座包括位于其前端部和后端部之间的凸起部，在所述凸起部上形成有一圈第一凹槽，所述第一密封圈容纳在所述第一凹槽中。
根据本发明的另一个实施例，所述光学扩束模块还包括套装在所述插芯上的第二密封圈，所述第二密封圈适于被挤压在所述壳体的内壁和所述插芯的外壁之间，用于密封所述壳体和所述插芯之间的配合界面。
根据本发明的另一个实施例，在所述插芯的后座上形成有上形成有一圈第二凹槽，所述第二密封圈容纳在所述第二凹槽中。
根据本发明的另一个实施例，所述光学扩束模块还包括容纳在所述壳体中的第一弹簧，所述第一弹簧被压缩在所述尾座和所述插芯之间，用于向所述插芯施加轴向推力，使得所述插芯的前端面被顶推在所述光学透镜上。
根据本发明的另一个实施例，所述光学扩束模块还包括热缩管，所述热缩管热缩在所述尾座的后端部和所述光缆上。
根据本发明的另一个实施例，所述光学透镜为球形光学透镜。
根据本发明的另一个方面，提供一种连接器，包括：安装主体，在所述安装主体中形成有装配通道；和前述光学扩束模块，插装在所述安装主体的装配通道中。
根据本发明的一个实施例，在所述壳体的前端部的外壁上形成有外螺纹，所述连接器还包括适于连接到所述壳体的外螺纹上的第一螺母。
根据本发明的另一个实施例，在所述装配通道的内壁上形成有定位台阶，所述连接器包括第二弹簧，所述第二弹簧套装在所述壳体上，并适于被挤压在所述第一螺母和所述定位台阶之间，以便向所述壳体施加轴向推力，使得所述连接器中的光学扩束模块的壳体的前端面与配对连接器中的光学扩束模块的壳体的前端面相互抵靠在一起。
根据本发明的另一个实施例，所述连接器还包括容纳在所述装配通道中的对准套管，所述连接器中的光学扩束模块的壳体的前端部和所述配对连接器中的光学扩束模块的壳体的前端部适于分别从所述对准套管的两端插入所述对准套管中，以便使所述连接器中的光学扩束模块的插芯与所述配对连接器中的光学扩束模块的插芯轴向对齐。
根据本发明的另一个实施例，所述连接器还包括第二螺母，所述第二螺母螺纹连接到所述装配通道的内壁上；在所述第二螺母的内端上设置有一个C型卡环，在所述第二螺母的外端上形成有朝内凸起的定位唇缘，所述对准套管被定位在所述C型卡环和所述定位唇缘之间。
根据本发明的另一个方面，提供一种与前述连接器互配的配对连接器。所述配对连接器包括：安装主体，在所述安装主体中形成有装配通道；和前述光学扩束模块，插装在所述安装主体的装配通道中。
根据本发明的一个实施例，所述配对连接器中的光学扩束模块与所述连接器中的光学扩束模块完全相同。
根据本发明的另一个方面，提供一种连接器组件，包括：前述连接器；和前述配对连接器，其中，所述连接器与所述配对连接器互配在一起。
根据本发明的一个实施例，在所述连接器与所述配对连接器互配在一起时，所述连接器中的光学透镜与所述配对连接器中的光学透镜之间间隔开预定间距。
在根据本发明的前述各个实例性的实施例中，提供了一个标准化的光学扩束模块，该光学扩束模块可以应用于不同的扩束型连接器，因此，可极大地降低扩束型连接器的开发成本和极大地缩短扩束型连接器的开发周期。
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
附图说明
图1显示根据本发明的一个实施例的光学扩束模块100的组装示意图；
图2显示根据本发明的一个实施例的光学扩束模块100的分解示意图；
图3显示根据本发明的一个实施例的连接器的剖视图；
图4显示根据本发明的一个实施例的与图3所示的连接器互配的配对连接器的剖视图；和
图5显示图3所示的连接器与图4所示的配对连接器互配在一起时的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本发明的一个总体技术构思，提供一种光学扩束模块，包括：壳体；插芯，安装在所述壳体中；光缆，伸入所述壳体中，且所述光缆的光纤容纳在所述插芯的内孔中；和光学透镜，安装在所述壳体中，并位于所述插芯的前端面处，用于扩大从所述光纤输出的光束的直径。所述光学扩束模块适于插装到不同的连接器的安装主体的装配通道中。
图1显示根据本发明的一个实施例的光学扩束模块100的组装示意图；图2显示根据本发明的一个实施例的光学扩束模块100的分解示意图。
如图1和图2所示，在图示的实施例中，该光学扩束模块100主要包括壳体110、插芯120、光缆140和光学透镜150。
如图1和图2所示，插芯120安装在壳体110中。光缆140伸入壳体110中，且光缆140的光纤141容纳在插芯120的内孔中。光学透镜150安装在壳体110中，并位于插芯120的前端面处，用于扩大从光纤141输出的光束的直径。
在图示的实施例中，如图1和图2所示，光学扩束模块100作为一个标准化的功能模块，可插装到不同的连接器10、10’的安装主体11、11’的装配通道10p、10p’中(参见图3至图5)。
参见图3和图4，在图示的实施例中，在每个连接器10、10’的安装主体11、11’中形成有多个装配通道10p、10p’，并且在每个装配通道10p、10p’中或一部分装配通道10p、10p’中插装有如图1和图2所示的光学扩束模块100。但是，本发明不局限于图示的实施例，也可以在每个连接器的安装主体中仅形成有单个装配通道，并在该单个装配通道中插装有如图1和图2所示的光学扩束模块100。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，光学扩束模块100还包括尾座130，该尾座130的前端部132连接至壳体110的后端；光缆140穿过尾座130，并且光缆140的加强元件被固定在尾座130的后端部131上。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，尾座130的前端部132适于卡扣或螺纹连接到壳体110的后端上。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，在尾座130的前端部132和壳体110的后端中的一个上形成有卡槽111；并且在尾座130的前端部132和壳体110的后端中的另一个上形成有适于卡扣到卡槽111中的凸起1321。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，光学扩束模块100还包括套装在尾座130的后端部131上的压接环160，压接环160适于将光缆140的加强元件(例如，凯夫拉纤维)压接在尾座130的后端部131上。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，光学扩束模块100还包括套装在尾座130上的第一密封圈101，第一密封圈101适于被挤压在装配通道10p的内壁和尾座130的外壁之间，用于密封尾座130和装配通道10p之间的配合界面(参见图3)。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，尾座130包括位于其前端部132和后端部131之间的凸起部133，在凸起部133上形成有一圈第一凹槽1331，第一密封圈101容纳在第一凹槽1331中。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，光学扩束模块100还包括套装在插芯120上的第二密封圈102，该第二密封圈102适于被挤压在壳体110的内壁和插芯120的外壁之间，用于密封壳体110和插芯120之间的配合界面。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，在插芯120的后座121上形成有上形成有一圈第二凹槽1211，第二密封圈102容纳在第二凹槽1211中。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，光学扩束模块100还包括容纳在壳体110中的第一弹簧180，第一弹簧180被压缩在尾座130和插芯120之间，用于向插芯120施加轴向推力，使得插芯120的前端面被顶推在光学透镜150上。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，光学透镜150为球形光学透镜。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，光学扩束模块100还包括热缩管170，该热缩管170热缩在尾座130的后端部131和光缆140上。
图3显示根据本发明的一个实施例的连接器10的剖视图。
如图3所示，在图示的实施例中，该连接器10包括安装主体11和图1和图2所示的光学扩束模块100。
如图3所示，在图示的实施例中，在安装主体11中形成有装配通道10p。图1和图2所示的光学扩束模块100插装在安装主体11的装配通道10p中。
如图1至图3所示，在图示的实施例中，在壳体110的前端部的外壁上形成有外螺纹112，连接器10还包括适于连接到壳体110的外螺纹112上的第一螺母17。
如图1至图3所示，在图示的实施例中，在装配通道10p的内壁上形成有定位台阶12，连接器包括第二弹簧13，第二弹簧13套装在壳体110上，并适于被挤压在第一螺母17和定位台阶12之间，以便向壳体110施加轴向推力，使得连接器10中的光学扩束模块100的壳体110的前端面与配对连接器10’中的光学扩束模块100的壳体110的前端面相互抵靠在一起。
如图1至图3所示，在图示的实施例中，连接器还包括容纳在装配通道10p中的对准套管15。请参见图5，在图示的实施例中，连接器10中的光学扩束模块100的壳体110的前端部和配对连接器10’中的光学扩束模块100的壳体110的前端部适于分别从对准套管15的两端插入对准套管15中，以便使连接器10中的光学扩束模块100的插芯120与配对连接器10’中的光学扩束模块100的插芯120轴向对齐。
如图1至图3所示，在图示的实施例中，连接器还包括第二螺母14，第二螺母14螺纹连接到装配通道10p的内壁上；在第二螺母14的内端上设置有一个C型卡环16，在第二螺母14的外端上形成有朝内凸起的定位唇缘14f，对准套管15被定位在C型卡环16和定位唇缘14f之间。
图4显示根据本发明的一个实施例的与图3所示的连接器10互配的配对连接器10’的剖视图；和图5显示图3所示的连接器10与图4所示的配对连接器10’互配在一起时的示意图。
如图4所示，在图示的实施例中，该配对连接器10’包括安装主体11’和图1和图2所示的光学扩束模块100。图1和图2所示的光学扩束模块100插装在安装主体11’的装配通道10p’中。
需要说明的是，图4所示的配对连接器10’中的光学扩束模块100与图3所示的连接器10中的光学扩束模块100完全相同。也就是说，图1和图2所示的光学扩束模块100作为一个标准化的功能模块，可插装到不同的连接器10、10’的安装主体11、11’的装配通道10p、10p’中。
如图5所示，在本发明的另一个实施例中，还提供一种连接器组件，包括图3所示的连接器10和图4所示的配对连接器10’。
如图5清楚地显示，在图示的实施例中，当图3所示的连接器10与图4所示的配对连接器10’互配在一起时，图3所示的连接器10中的光学透镜150与图4所示的配对连接器10’中的光学透镜150之间间隔开预定间距。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (19)

1.一种光学扩束模块(100)，其特征在于，包括：
壳体(110)；
插芯(120)，安装在所述壳体(110)中；
光缆(140)，伸入所述壳体(110)中，且所述光缆(140)的光纤(141)容纳在所述插芯(120)的内孔中；和
光学透镜(150)，安装在所述壳体(110)中，并位于所述插芯(120)的前端面处，用于扩大从所述光纤(141)输出的光束的直径，
其中，所述光学扩束模块(100)作为一个标准化的功能模块，适于分别插装到互配的两个连接器(10、10’)的安装主体(11、11’)的装配通道(10p、10p’)中，
在每个所述连接器(10、10’)的安装主体(11、11’)中形成有单个或多个所述装配通道(10p、10p’)，并且在每个所述装配通道(10p、10p’)中或一部分所述装配通道(10p、10p’)中插装有所述光学扩束模块(100)，
所述光学扩束模块(100)还包括尾座(130)，所述尾座(130)的前端部(132)连接至所述壳体(110)的后端，所述光缆(140)穿过所述尾座(130)，并且所述光缆(140)的加强元件被固定在所述尾座(130)的后端部(131)上，所述尾座(130)的前端部(132)适于卡扣或螺纹连接到所述壳体(110)的后端上。
2.根据权利要求1所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：
在所述尾座(130)的前端部(132)和所述壳体(110)的后端中的一个上形成有卡槽(111)；并且
在所述尾座(130)的前端部(132)和所述壳体(110)的后端中的另一个上形成有适于卡扣到所述卡槽(111)中的凸起(1321)。
3.根据权利要求1所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：
所述光学扩束模块(100)还包括套装在所述尾座(130)的后端部(131)上的压接环(160)，所述压接环(160)适于将所述光缆(140)的加强元件压接在所述尾座(130)的后端部(131)上。
4.根据权利要求1所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：
所述光学扩束模块(100)还包括套装在所述尾座(130)上的第一密封圈(101)，所述第一密封圈(101)适于被挤压在所述装配通道(10p)的内壁和所述尾座(130)的外壁之间，用于密封所述尾座(130)和所述装配通道(10p)之间的配合界面。
5.根据权利要求4所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：
所述尾座(130)包括位于其前端部(132)和后端部(131)之间的凸起部(133)，在所述凸起部(133)上形成有一圈第一凹槽(1331)，所述第一密封圈(101)容纳在所述第一凹槽(1331)中。
6.根据权利要求4所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：
所述光学扩束模块(100)还包括套装在所述插芯(120)上的第二密封圈(102)，所述第二密封圈(102)适于被挤压在所述壳体(110)的内壁和所述插芯(120)的外壁之间，用于密封所述壳体(110)和所述插芯(120)之间的配合界面。
7.根据权利要求6所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：
在所述插芯(120)的后座(121)上形成有一圈第二凹槽(1211)，所述第二密封圈(102)容纳在所述第二凹槽(1211)中。
8.根据权利要求1所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：
所述光学扩束模块(100)还包括容纳在所述壳体(110)中的第一弹簧(180)，所述第一弹簧(180)被压缩在所述尾座(130)和所述插芯(120)之间，用于向所述插芯(120)施加轴向推力，使得所述插芯(120)的前端面被顶推在所述光学透镜(150)上。
9.根据权利要求1所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：
所述光学扩束模块(100)还包括热缩管(170)，所述热缩管(170)热缩在所述尾座(130)的后端部(131)和所述光缆(140)上。
10.根据权利要求1所述的光学扩束模块(100)，其特征在于：所述光学透镜(150)为球形光学透镜。
11.一种连接器(10)，其特征在于，包括：
安装主体(11)，在所述安装主体(11)中形成有装配通道(10p)；和
前述权利要求1-10中任一项所述的光学扩束模块(100)，插装在所述安装主体(11)的装配通道(10p)中。
12.根据权利要求11所述的连接器(10)，其特征在于：
在所述壳体(110)的前端部的外壁上形成有外螺纹(112)，所述连接器(10)还包括适于连接到所述壳体(110)的外螺纹(112)上的第一螺母(17)。
13.根据权利要求12所述的连接器(10)，其特征在于：
在所述装配通道(10p)的内壁上形成有定位台阶(12)，所述连接器包括第二弹簧(13)，所述第二弹簧(13)套装在所述壳体(110)上，并适于被挤压在所述第一螺母(17)和所述定位台阶(12)之间，以便向所述壳体(110)施加轴向推力，使得所述连接器(10)中的光学扩束模块(100)的壳体(110)的前端面与配对连接器(10’)中的光学扩束模块(100)的壳体(110)的前端面相互抵靠在一起。
14.根据权利要求13所述的连接器(10)，其特征在于：
所述连接器还包括容纳在所述装配通道(10p)中的对准套管(15)，所述连接器(10)中的光学扩束模块(100)的壳体(110)的前端部和所述配对连接器(10’)中的光学扩束模块(100)的壳体(110)的前端部适于分别从所述对准套管(15)的两端插入所述对准套管(15)中，以便使所述连接器(10)中的光学扩束模块(100)的插芯(120)与所述配对连接器(10’)中的光学扩束模块(100)的插芯(120)轴向对齐。
15.根据权利要求14所述的连接器(10)，其特征在于：
所述连接器还包括第二螺母(14)，所述第二螺母(14)螺纹连接到所述装配通道(10p)的内壁上；
在所述第二螺母(14)的内端上设置有一个C型卡环(16)，在所述第二螺母(14)的外端上形成有朝内凸起的定位唇缘(14f)，所述对准套管(15)被定位在所述C型卡环(16)和所述定位唇缘(14f)之间。
16.一种与权利要求11-15中的任一项所述的连接器(10)互配的配对连接器(10’)，其特征在于，
所述配对连接器(10’)包括：
安装主体(11’)，在所述安装主体(11’)中形成有装配通道(10p’)；和
前述权利要求1-9中任一项所述的光学扩束模块(100)，插装在所述安装主体(11’)的装配通道(10p’)中。
17.根据权利要求16所述的配对连接器(10’)，其特征在于：
所述配对连接器(10’)中的光学扩束模块(100)与所述连接器(10)中的光学扩束模块(100)完全相同。
18.一种连接器组件，其特征在于，包括：
根据权利要求11-15中任一项所述的连接器(10)；和
根据权利要求16-17中任一项所述的配对连接器(10’)，
其中，所述连接器(10)与所述配对连接器(10’)互配在一起。
19.根据权利要求18所述的连接器组件，其特征在于：
在所述连接器(10)与所述配对连接器(10’)互配在一起时，所述连接器(10)中的光学透镜(150)与所述配对连接器(10’)中的光学透镜(150)之间间隔开预定间距。
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