CN110596825A - 光纤互联高偏振保持装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种光纤互联高偏振保持装置，包括：光纤连接器，数量为两个，每个所述光纤连接器包括：光纤插针，光纤插针具有；陶瓷插芯，具有光纤通道；金属尾柄，具有光纤通道，陶瓷插芯一端插设在金属尾柄中，具有一固定块，具有第一插槽；锁紧压环，具有与所述第一插槽配合的第二插槽，且所述锁紧压环可插入所述第一插槽中；弹垫，一端抵在所述锁紧压环上；定位帽，一端与所述固定块连接，表面具有螺纹，且具有一第一限位键，所述定位帽一侧具有与所述固定块及所述锁紧压环配合的固定槽，且所述定位帽外表面具有螺纹；止旋垫片，设置在所述定位帽中，一端与所述弹垫相抵，且所述固定槽一端与所述定位帽配合；锁紧螺母，通过螺纹与所述定位帽可拆卸连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤互联装置，尤其是涉及一种光纤互联高偏振保持装置及方法。
背景技术
光纤连接器的消光比是指是指激光器在发射全“1”码时的光功率P1与全“0”码时发射的光功率P0之比，目前传统保偏光纤连接器的消光比普遍在-22dB左右，而对偏振敏感的相干光激光通信、星地超远距离激光通信、偏振信息灵敏探测与感知等应用领域的系统对光纤连接器的消光比设计提出了较高要求，在光纤互联低损耗情况下，目前还没有特别好的方法来降低消光比。
光纤连接器的调轴，对于消光比影响比较大，如果调轴不精确会导致光纤连接器的消光比过大，目前对光纤连接器进行调轴时，通常是将光纤在光纤插针中固化之后，使用锁紧件与光纤适配器进行键连接，转动光插针，待光插针调轴完成后，通过胶水对光插针与锁紧件进行紧固连接，然而通过胶水连接过程中，由于胶水固化需要较长的时间，因此在固化过程中，光插针容易受到外界震动或者胶水固化速度快慢影响而偏转，使连接成的光纤连接器不符合要求，从而使消光比增大，而此时如果将固化后的胶水拆卸也会造成光纤插针的损伤。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种降低光纤消光比的光纤互联光纤互联高偏振保持装置及方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
第一方面提供一种光纤互联高偏振保持装置，包括：
光纤连接器，数量为两个，每个所述光纤连接器包括：
光纤插针，所述光纤插针具有；
陶瓷插芯，具有光纤通道；
金属尾柄，具有光纤通道，所述陶瓷插芯一端插设在所述金属尾柄中，具有一固定块，具有第一插槽；
锁紧压环，具有与所述第一插槽配合的第二插槽，且所述锁紧压环可插入所述第一插槽中；
弹垫，一端抵在所述锁紧压环上；
定位帽，一端与所述固定块连接，表面具有螺纹，且具有一第一限位键，所述定位帽一侧具有与所述固定块及所述锁紧压环配合的固定槽，且所述定位帽外表面具有螺纹；
止旋垫片，设置在所述定位帽中，一端与所述弹垫相抵，且所述固定槽一端与所述定位帽配合；
锁紧螺母，通过螺纹与所述定位帽可拆卸连接。
本发明所述的光纤互联高偏振保持装置，其中，所述止旋垫片包括：
环形部，用于套设在所述金属尾柄上；
限位部，设置在所述环形部外圈上，所述固定槽一侧与所述止旋垫片配合。
本发明所述的光纤互联高偏振保持装置，其中，包括：
互联装置，所述互联装置两端分别连接不同的光纤连接器，所述互联装置包括：
方形法兰，内部具有定位键；
定位芯，具有一限位槽，所述限位槽设置在所述定位键上，所述定位芯与所述方形法兰固定连接；
陶瓷套管，设置在所述定位芯中，所述光纤插针设置在所述陶瓷套管中；
挡套，套置在所述定位芯上；
外壳，设置在所述挡套上，具有一挡槽，所述挡槽与所述光纤连接器配合，一端贯穿所述外壳，另一端设置在所述外壳中，所述外壳外周设置有限位块；
螺帽，一端与所述方形法兰通过螺纹连接，另一端被所述限位块限位；
弹簧，一端与所述光纤连接器外侧连接；
尾柄，一端设置在所述外壳中，与所述外壳螺纹连接，且内侧与所述弹簧连接。
本发明所述的光纤互联高偏振保持装置，其中，所述定位芯具有一安装槽，所述安装槽一侧贯穿所述定位芯，另一侧设置在所述定位芯中，所述安装槽内端与所述陶瓷套管配合，所述安装槽外端与所述挡套配合。
本发明所述的光纤互联高偏振保持装置，其中，所述挡套具有一第二安装槽，所述第二安装槽一侧贯穿所述挡套，另一侧设置在所述挡套中，所述第二安装槽与所述陶瓷套管配合，所述第二安装槽外侧与所述安装槽螺纹连接。
本发明所述的光纤互联高偏振保持装置，其中，所述陶瓷插芯陶瓷尾的开口长度为3.6mm。
第二方面提供一种光纤互联高偏振保持方法，包括以下步骤：
将保偏光纤穿入由金属尾柄及陶瓷插芯组装成的光插针中，所述光插针中预先灌满环氧胶；
将注满环氧胶的光插针在10-40℃下，静止固化20-30h固化；
将室温固化后的光插针放进温度箱中，以1℃/5min的速度升至70-90℃，保持固化30min后以1℃/5min的速度降温至10-40℃；
将室温固化24h的光插针放进温度箱中，以1℃/5min的速度低速升至70-90℃，保持固化30min后以1℃/5min低速降温至室温；
将固化后的光插针一端依次插入权利要求1所述的锁紧压环、弹垫、定位帽、止旋垫片、锁紧螺母；
将安装后的光插针对准调轴适配器插入到底，将锁紧压环的完全插入固定块中；
将止旋垫片插入定位帽的键槽中；
将锁紧螺母对准定位帽，旋拧锁紧螺母，使其轻轻挤压止旋垫片；
转动保偏光纤、陶瓷插芯及金属尾柄，调节光纤方向，调节完成后，拧紧锁紧螺母，保证高偏振。
本发明所述的光纤互联高偏振保持方法，其中，包括：
将定位芯的键槽对准方形法兰内部的大键，同时将定位芯小孔一端从方形法兰的安装面一侧装入方形法兰中，用环氧胶固定定位芯和方形法兰；
将陶瓷套管装入定位芯中，并将挡套通过螺纹旋拧到定位芯上，旋拧到底后，使其陶瓷套管固定在定位芯内部，方形法兰上配件组装完成；
将外壳从陶瓷插芯端装入调好轴的光插针上，并从光插针尾部依此套入螺母、弹簧、尾柄；
将尾柄通过螺纹旋拧到外壳上，旋拧到底后，使弹簧在外壳内部起到保持压缩光插针的作用，保偏光纤连接器组装完成；
将保偏光纤连接器的大键对准方形法兰一端的键槽，旋拧不动即可，方形法兰另一端同样方法，再旋拧一个保偏光纤连接器；即保偏光纤连接器配接完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本实施例使用时，对光纤进行调轴时定位帽上具有一第一限位键，与光纤适配器相配合在一起，将本装置锁紧螺母与定位帽不拧紧的情况下转动光纤插针，使其与光纤适配器进行调轴，调轴完成后拧紧锁紧螺母，锁紧螺母挤压止旋垫片，止旋垫片挤压定位帽，进而挤压弹垫与锁紧压环和固定块，由于固定块另一侧挤压着固定槽槽底，拧紧锁紧螺母，即可以完成光纤连接器的调轴，同时通过拧紧锁紧螺母即可实现光纤连接器的调轴，固定速度快，并且如果拧紧过程中造成了光纤移动，可以将锁紧螺母拧下重新调轴。
附图说明
图1为本发明实施例主视图；
图2为本发明实施例与光纤适配器视图；
图3为本发明实施例与光纤适配器连接剖视图；
图4为本发明实施例爆炸视图；
图5为本发明剖视图；
图6为本发明光纤插针剖视图；
图7为本发明方形法兰视图；
图8为图7剖视图；
图9为本发明定位芯视图；
图10为图9剖视图；
图11为本发明挡套视图；
图12为图11剖视图；
图13为本发明外壳视图；
图14为图13剖视图；
具体实施方式
请参阅图1-14所示，本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“上”、“下”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，光纤连接器的调轴，对于消光比影响比较大，如果调轴不精确会导致光纤连接器的消光比过大，目前对光纤连接器进行调轴时，通常是将光纤在光纤插针中固化之后，使用锁紧件与光纤适配器进行键连接，转动光插针，待光插针调轴完成后，通过胶水对光插针与锁紧件进行紧固连接，然而通过胶水连接过程中，由于胶水固化需要较长的时间，因此在固化过程中，光插针容易受到外界震动或者胶水固化速度快慢影响而偏转，使连接成的光纤连接器不符合要求，从而使消光比增大，而此时如果将固化后的胶水拆卸也会造成光纤插针的损伤。
基于此，本实施例提供一种光纤互联高偏振保持装置，包括：
光纤连接器100，数量为两个，每个光纤连接器100包括：
光纤插针110，光纤插针具有；
陶瓷插芯111，具有光纤通道；
金属尾柄112，具有光纤通道，陶瓷插芯111一端插设在金属尾柄112中，具有一固定块113，具有第一插槽114；
锁紧压环120，具有与第一插槽114配合的第二插槽121，且锁紧压环120可插入第一插槽114中；
弹垫130，一端抵在锁紧压环120上；
定位帽140，一端与固定块121连接，表面具有螺纹，且具有一第一限位键141，定位帽140一侧具有与固定块113及锁紧压环120配合的固定槽142，且定位帽外表面具有螺纹；
止旋垫片150，设置在定位帽140中，一端与弹垫130相抵，且固定槽142一端与定位帽140配合；
锁紧螺母160，通过螺纹与定位帽140可拆卸连接。
本实施例使用时候，对光纤进行调轴时定位帽上具有一第一限位键410，与光纤适配器相配合在一起，将本装置锁紧螺母与定位帽不拧紧的情况下转动光纤插针，使其与光纤适配器进行调轴，调轴完成后拧紧锁紧螺母，锁紧螺母挤压止旋垫片，止旋垫片挤压定位帽140，进而挤压弹垫130与锁紧压环和固定块113，由于固定块113另一侧挤压着固定槽142槽底，拧紧锁紧螺母，即可以完成光纤连接器的调轴，同时通过拧紧锁紧螺母即可实现光纤连接器的调轴，固定速度快，并且如果拧紧过程中造成了光纤移动，可以将锁紧螺母拧下重新调轴，通过本装置与现有技术的装置相比，消光比可以降低1-2dB。
在一些实施例中，止旋垫片150包括：
环形部151，用于套设在金属尾柄112上；
限位部152，设置在环形部151外圈上，固定槽142一侧与止旋垫片(150)配合；
通过止旋垫盘150上的限位部152与环形部151可以使止旋垫片150避免定位帽进一步旋转。
在一些实施例中，包括：
互联装置200，互联装置200两端分别连接不同的光纤连接器，互联装置200包括：
方形法兰210，内部具有定位键211；
定位芯220，具有一限位槽221，限位槽221设置在定位键上，定位芯220与方形法兰210固定连接；
陶瓷套管230，设置在定位芯220中，光纤插针110设置在陶瓷套管230中；
挡套240，套置在定位芯220上；
外壳250，设置在挡套240上，具有一挡槽，挡槽与光纤连接器配合，一端贯穿外壳，另一端设置在外壳中，外壳外周设置有限位块；
螺帽260，一端与方形法兰通过螺纹连接，另一端被限位块限位；
弹簧270，一端与光纤连接器外侧连接；
尾柄280，一端设置在外壳250中，与外壳螺纹连接，且内侧与弹簧270连接。
使用时，将两侧的光纤连接器分别插入陶瓷套管230中通过两侧的外壳250组装完成，由于方形法兰的存在，可以将本装置与设备进行连接，避免直接放置在设备上时由于震动或者设备移动给光纤连接器内光纤造成损伤，进而增大消光比，通过本方法与现有技术的方法相比，消光比可以降低1-2dB。
在一些实施例中，定位芯220具有一安装槽221，安装槽221一侧贯穿定位芯220，另一侧设置在定位芯220中，安装槽221内端与陶瓷套管230配合，安装槽221外端与挡套240配合；
将陶瓷套管安装在定位芯220中，由于挡套240的存在，避免抽拔时将陶瓷套管直接拔出，保护陶瓷套管。
在一些实施例中，挡套240具有一第二安装槽241，第二安装槽241一侧贯穿挡套240，另一侧设置在挡套240中，第二安装槽241与陶瓷套管230配合，第二安装槽241外侧与安装槽221螺纹连接。
通过挡套对陶瓷插管进行限位，避免陶瓷套管直接被拔出，保护陶瓷套管
需要说明的是，正常陶瓷插芯尾部开孔处较短，在胶水固化时，此处的陶瓷插芯、光纤包层以及光纤的热膨胀系数不同，导致光纤和光纤包层所受应力不同，存在一个应力集中区域，这样使得插芯尾部光纤的双折射区分布不均匀，偏振光在此处会发生一定程度的模式交叉。
在一些实施例中，陶瓷插芯陶瓷尾的开口长度为3.6mm；3.6mm可以有效的减少应力区域，是保证光纤的双折射区不变。
本申请提供了另一种实施例，将保偏光纤穿入由金属尾柄及陶瓷插芯组装成的光插针中，所述光插针中预先灌满环氧胶；
将注满环氧胶的光插针在10-40℃下，静止固化20-30h固化；
将室温固化后的光插针放进温度箱中，以1℃/5min的速度升至70-90℃，保持固化30min后以1℃/5min的速度降温至10-40℃；
将室温固化24h的光插针放进温度箱中，以1℃/5min的速度低速升至70-90℃，保持固化30min后以1℃/5min低速降温至10-40℃；
将固化后的光插针一端一次插入权利要求1所述的锁紧压环、弹垫、定位帽、止旋垫片、锁紧螺母；
将安装后的光插针对准调轴适配器插入到底，将锁紧压环的完全插入固定块中；
将止旋垫片插入定位帽的键槽中；
将锁紧螺母对准定位帽，旋拧锁紧螺母，使其轻轻挤压止旋垫片；
转动保偏光纤、陶瓷插芯及金属尾柄，调节光纤方向，调节完成后，拧紧锁紧螺母，保证高偏振。
需要说明的是，目前光纤在胶水固化时，普遍采用的是点胶后立即高温固化，并高温保温一端时间后，冷却至室温的固化方式，但是这种固化方式会存在胶水高温固化时，由于胶水的流动，带动光纤的应力变化不均匀，也会出现一个应力集中区域；转动保偏光纤在陶瓷插芯中的位置，待到输出消光比符合要求后，通过胶水固化锁紧机构与光纤插针，此调轴方式与上述保偏光纤固化方式一样会存在胶水在流淌中，产生不均匀固化应力，导致光纤转动而增大消光比。
通过以上实施例的处理，可以降低光纤的应力变化，保持光纤的应力均匀，降低光纤连接器的消光比，避免出现应力区，造成消光比增大；同时在调节光纤时，将光纤固化后，调轴完成后，通过锁紧螺母的拧紧即可完成光纤连接器的调轴，避免光纤连接器与光纤插针需要长时间固化而造成的消光比增大。
需要说明的是，目前现有光纤连接器，在连接到设备上时，大部分是直接放置在设备上，此时使用时，易导致光纤连接器损坏。
在一些实施例中，包括：
将定位芯的键槽对准方形法兰内部的大键，同时将定位芯小孔一端从方形法兰的安装面一侧装入方形法兰中，用环氧胶固定定位芯和方形法兰；
将陶瓷套管装入定位芯中，并将挡套通过螺纹旋拧到定位芯上，旋拧到底后，使其陶瓷套管固定在定位芯内部，方形法兰上配件组装完成；
将外壳从陶瓷插芯端装入调好轴的光插针上，并从光插针尾部依此套入螺母、弹簧、尾柄；
将尾柄通过螺纹旋拧到外壳上，旋拧到底后，使弹簧在外壳内部起到保持压缩光插针的作用，保偏光纤连接器组装完成；
将保偏光纤连接器的大键对准方形法兰一端的键槽，旋拧不动即可，方形法兰另一端同样方法，再旋拧一个保偏光纤连接器；即保偏光纤连接器配接完成。
通过以上方式，可以将两个光纤连接器连接在一起，同时将光纤连接器通过法兰连接在一起，之后通过法兰将光纤连接器连接在设备上，避免光纤连接器设置时由于震动或者设备移动给光纤连接器内光纤造成损伤，进而增大消光比。
以上所述的实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种光纤互联高偏振保持装置，其特征在于，包括：
光纤连接器(100)，数量为两个，每个所述光纤连接器(100)包括：
光纤插针(110)，所述光纤插针具有；
陶瓷插芯(111)，具有光纤通道；
金属尾柄(112)，具有光纤通道，所述陶瓷插芯(111)一端插设在所述金属尾柄(112)中，具有一固定块(113)，具有第一插槽(114)；
锁紧压环(120)，具有与所述第一插槽(114配合的第二插槽(121)，且所述锁紧压环(120)可插入所述第一插槽(114)中；
弹垫(130)，一端抵在所述锁紧压环(120)上；
定位帽(140)，一端与所述固定块(121)连接，表面具有螺纹，且具有一第一限位键(141)，所述定位帽(140)一侧具有与所述固定块(113)及所述锁紧压环(120)配合的固定槽(142)，且所述定位帽外表面具有螺纹；
止旋垫片(150)，设置在所述定位帽(140)中，一端与所述弹垫(130)相抵，且所述固定槽(142)一端与所述定位帽(140)配合；
锁紧螺母(160)，通过螺纹与所述定位帽(140)可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的光纤互联高偏振保持装置，其特征在于，所述止旋垫片(150)包括：
环形部(151)，用于套设在所述金属尾柄(112)上；
限位部(152)，设置在所述环形部(151)外圈上，所述固定槽(142)一侧与所述止旋垫片(150)配合。
3.根据权利要求1所述的光纤互联高偏振保持装置，其特征在于，包括：
互联装置(200)，所述互联装置(200)两端分别连接不同的光纤连接器，所述互联装置(200)包括：
方形法兰(210)，内部具有定位键(211)；
定位芯(220)，具有一限位槽(221)，所述限位槽(221)设置在所述定位键上，所述定位芯(220)与所述方形法兰(210)固定连接；
陶瓷套管(230)，设置在所述定位芯(220)中，所述光纤插针(110)设置在所述陶瓷套管(230)中；
挡套(240)，套置在所述定位芯(220)上；
外壳(250)，设置在所述挡套(240)上，具有一挡槽(251)，所述挡槽与所述光纤连接器配合，一端贯穿所述外壳，另一端设置在所述外壳中，所述外壳外周设置有限位块；
螺帽(260)，一端与所述方形法兰通过螺纹连接，另一端被所述限位块限位；
弹簧(270)，一端与所述光纤连接器外侧连接；
尾柄(280)，一端设置在所述外壳(250)中，与所述外壳螺纹连接，且内侧与所述弹簧(270)连接。
4.根据权利要求3所述的光纤互联高偏振保持装置，其特征在于，所述定位芯(220)具有一安装槽(221)，所述安装槽(221)一侧贯穿所述定位芯(220)，另一侧设置在所述定位芯(220)中，所述安装槽(221)内端与所述陶瓷套管(230)配合，所述安装槽(221)外端与所述挡套(240)配合。
5.根据权利要求4所述的光纤互联高偏振保持装置，其特征在于，所述挡套(240)具有一第二安装槽(241)，所述第二安装槽(241)一侧贯穿所述挡套(240)，另一侧设置在所述挡套(240)中，所述第二安装槽(241)与所述陶瓷套管(230)配合，所述第二安装槽(241)外侧与所述安装槽(221)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的光纤互联高偏振保持装置，其特征在于，所述陶瓷插芯陶瓷尾的开口长度为3.6mm。
7.一种光纤互联高偏振保持方法，其特征在于，包括以下步骤：
将保偏光纤穿入由金属尾柄及陶瓷插芯组装成的光插针中，所述光插针中预先灌满环氧胶；
将注满环氧胶的光插针在10-40℃下，静止固化20-30h固化；
将室温固化后的光插针放进温度箱中，以1℃/5min的速度升至70-90℃，保持固化30min后以1℃/5min的速度降温至10-40℃；
将室温固化24h的光插针放进温度箱中，以1℃/5min的速度低速升至70-90℃，保持固化30min后以1℃/5min低速降温至室温；
将固化后的光插针一端依次插入权利要求1所述的锁紧压环、弹垫、定位帽、止旋垫片、锁紧螺母；
将安装后的光插针对准调轴适配器插入到底，将锁紧压环的完全插入固定块中；
将止旋垫片插入定位帽的键槽中；
将锁紧螺母对准定位帽，旋拧锁紧螺母，使其轻轻挤压止旋垫片；
转动保偏光纤、陶瓷插芯及金属尾柄，调节光纤方向，调节完成后，拧紧锁紧螺母，保证高偏振。
8.根据权利要求7所述的光纤互联高偏振保持方法，其特征在于，包括：
将定位芯的键槽对准方形法兰内部的大键，同时将定位芯小孔一端从方形法兰的安装面一侧装入方形法兰中，用环氧胶固定定位芯和方形法兰；
将陶瓷套管装入定位芯中，并将挡套通过螺纹旋拧到定位芯上，旋拧到底后，使其陶瓷套管固定在定位芯内部，方形法兰上配件组装完成；
将外壳从陶瓷插芯端装入调好轴的光插针上，并从光插针尾部依此套入螺母、弹簧、尾柄；
将尾柄通过螺纹旋拧到外壳上，旋拧到底后，使弹簧在外壳内部起到保持压缩光插针的作用，保偏光纤连接器组装完成；
将保偏光纤连接器的大键对准方形法兰一端的键槽，旋拧不动即可，方形法兰另一端同样方法，再旋拧一个保偏光纤连接器；即保偏光纤连接器配接完成。
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