CN110927901A - 一种光信号传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光信号传输装置，其包括有透镜基体、盖板、光纤插头和PCB板，光纤插头的前端形成有插块，光纤插头上穿设有多个光纤，透镜基体的后端开设有插口，插块插设于插口内且二者紧密配合，透镜基体的顶部开设有凹口，凹口的内壁形成有反射斜面，PCB板上设有激光器，激光器出射的激光束经过反射斜面反射至光纤的端面，借由光纤向外传输光信号，盖板层叠设于透镜基体的顶部，盖板的四周边缘处分别形成有向下延伸的扣板，多个扣板分别抵紧于透镜基体的前端、透镜基体的左侧、透镜基体的右侧以及光纤插头的后端，借由盖板和多个扣板将透镜基体和光纤插头紧固。本发明结构紧凑、稳定性强、体积小巧。

Description

一种光信号传输装置
技术领域
本发明涉及激光信号传输技术领域，尤其涉及一种光信号传输装置。
背景技术
激光信号在传输过程中，如何将激光信号准确地在激光器与光纤之间进行传导，是现有技术面临的关键问题，目前的光信号传输产品主要存在如下不足点：首先，光纤连接器件在装配后，会出现上下偏移的现象，导致光学数据出现波动，甚至性能下降。同时，在长期使用过程中，光信号传输装置的组成构件容易发生变形，导致光信号传导性能降低。此外，为了防止因组成结构形变而导致光信号传输失败，各光纤、各透镜之间的间距较大，导致光信号传输装置的整体尺寸较大，无法满足小型化、小尺寸的设计要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑、稳定性强、体积小巧的光信号传输装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种光信号传输装置，其包括有透镜基体、盖板、光纤插头和PCB板，所述光纤插头的前端形成有插块，所述光纤插头上穿设有多个光纤，所述光纤的端面向所述插块的前侧伸出或者与所述插块的前端面平齐，所述透镜基体的后端开设有插口，所述插块插设于所述插口内且二者紧密配合，所述透镜基体的顶部开设有凹口，所述凹口的内壁形成有反射斜面，所述PCB板层叠设于所述透镜基体的底部，所述PCB板上设有激光器，所述光纤的端面和所述激光器均朝向所述反射斜面，所述激光器出射的激光束经过所述反射斜面反射至所述光纤的端面，借由所述光纤向外传输光信号，所述盖板层叠设于所述透镜基体的顶部，所述盖板的四周边缘处分别形成有向下延伸的扣板，多个扣板分别抵紧于所述透镜基体的前端、所述透镜基体的左侧、所述透镜基体的右侧以及所述光纤插头的后端，借由所述盖板和多个扣板将所述透镜基体和所述光纤插头紧固。
优选地，所述透镜基体的后端形成有两个支臂，两个支臂分设于所述插口的左右两侧，所述光纤插头夹设于两个支臂之间。
优选地，所述支臂的内侧开设有插槽，所述光纤插头的左右两侧分别形成有向外凸出的导向块，所述导向块与所述插槽一一对齐，所述导向块插设于所述插槽内且二者紧密配合。
优选地，所述导向块呈长条状，且所述导向块沿所述光纤插头的前后方向延伸。
优选地，所述光纤插头内开设有多个并排设置的光纤插孔，多个光纤分别穿过多个光纤插孔。
优选地，所述光纤插头上形成有光纤导槽，所述光纤导槽与所述光纤插孔一一对齐，且所述光纤导槽连通于所述光纤插孔的后端。
优选地，所述透镜基体的下端面开设有底部凹口，所述PCB板覆盖于所述底部凹口，且所述激光器位于所述底部凹口内。
优选地，所述透镜基体包括有多个并排设置的第一透镜，多个第一透镜均位于所述插口内，所述第一透镜与所述光纤一一对齐，且所述第一透镜向所述光纤的端面方向凸出。
优选地，所述透镜基体包括有多个并排设置的第二透镜，所述第二透镜位于所述底部凹口内，所述第二透镜与所述光纤一一对齐，且所述第二透镜向所述激光器方向凸出。
优选地，所述盖板为塑料材质或者五金材质的盖板。
本发明公开的光信号传输装置中，通过所述插块与所述插口的配合，可使得所述光纤插头与所述透镜基体对齐插接，从而将所述光纤插头上的光纤与所述透镜基体内的传输通路保持对正，再利用所述盖板的盖合作用以及多个扣板的夹持作用，将所述透镜基体和所述光纤插头进行紧固，使得所述透镜基体和所述光纤插头紧密结合，相比现有技术而言，本发明光信号传输装置的结构更加紧凑，使用过程中的稳定性更强，在结构稳定可靠的基础上，本发明无需为多个光纤设置较大间距，使得本发明的体积更加小巧，从而满足了微型化、小尺寸的应用需求。
附图说明
图1为本发明第一实施例中光信号传输装置的立体图；
图2为本发明第一实施例中光信号传输装置的分解图一；
图3为本发明第一实施例中光信号传输装置的分解图二；
图4为本发明第一实施例中透镜基体与光纤插头的结构图；
图5为本发明第一实施例中本发明光信号传输装置的剖视图；
图6为本发明第二实施例中光信号传输装置的立体图；
图7为本发明第三实施例中光信号传输装置的立体图；
图8为本发明第四实施例中光信号传输装置的立体图；
图9为本发明第五实施例中光信号传输装置的立体图；
图10为本发明第六实施例中透镜基体与光纤插头的结构图；
图11为本发明第七实施例中透镜基体与光纤插头的结构图；
图12为本发明第八实施例中透镜基体与光纤插头的结构图；
图13为本发明第九实施例中光纤插头的结构图；
图14为本发明第十实施例中光纤插头的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
实施例一
本实施例公开了一种光信号传输装置，结合图1至图5所示，其包括有透镜基体1、盖板2、光纤插头3和PCB板4，所述光纤插头3的前端形成有插块30，所述光纤插头3上穿设有多个光纤，所述光纤的端面向所述插块30的前侧伸出或者与所述插块30的前端面平齐，所述透镜基体1的后端开设有插口10，所述插块30插设于所述插口10内且二者紧密配合，所述透镜基体1的顶部开设有凹口11，所述凹口11的内壁形成有反射斜面12，所述PCB板4层叠设于所述透镜基体1的底部，所述PCB板4上设有激光器40，所述光纤的端面和所述激光器40均朝向所述反射斜面12，所述激光器40出射的激光束经过所述反射斜面12反射至所述光纤的端面，借由所述光纤向外传输光信号，所述盖板2层叠设于所述透镜基体1的顶部，所述盖板2的四周边缘处分别形成有向下延伸的扣板20，多个扣板20分别抵紧于所述透镜基体1的前端、所述透镜基体1的左侧、所述透镜基体1的右侧以及所述光纤插头3的后端，借由所述盖板2和多个扣板20将所述透镜基体1和所述光纤插头3紧固。
上述装置中，通过所述插块30与所述插口10的配合，可使得所述光纤插头3与所述透镜基体1对齐插接，从而将所述光纤插头3上的光纤与所述透镜基体1内的传输通路保持对正，再利用所述盖板2的盖合作用以及多个扣板20的夹持作用，将所述透镜基体1和所述光纤插头3进行紧固，使得所述透镜基体1和所述光纤插头3紧密结合，相比现有技术而言，本发明光信号传输装置的结构更加紧凑，使用过程中的稳定性更强，在结构稳定可靠的基础上，本发明无需为多个光纤设置较大间距，使得本发明的体积更加小巧，从而满足了微型化、小尺寸的应用需求。
为了在两侧对所述光纤插头3起到夹持作用，本实施例中，所述透镜基体1的后端形成有两个支臂13，两个支臂13分设于所述插口10的左右两侧，所述光纤插头3夹设于两个支臂13之间。
本实施例优选采用导向块和插槽来提高插接准确性和结构紧凑性，具体是指，所述支臂13的内侧开设有插槽14，所述光纤插头3的左右两侧分别形成有向外凸出的导向块31，所述导向块31与所述插槽14一一对齐，所述导向块31插设于所述插槽14内且二者紧密配合。
作为一种优选方式，所述导向块31呈长条状，且所述导向块31沿所述光纤插头3的前后方向延伸。
为了便于穿过光纤，本实施例中，所述光纤插头3内开设有多个并排设置的光纤插孔32，多个光纤分别穿过多个光纤插孔32。
本实施例在后端对光纤的包覆层起到容纳和导向作用，具体是指，所述光纤插头3上形成有光纤导槽33，所述光纤导槽33与所述光纤插孔32一一对齐，且所述光纤导槽33连通于所述光纤插孔32的后端。
作为一种优选方式，所述透镜基体1的下端面开设有底部凹口15，所述PCB板4覆盖于所述底部凹口15，且所述激光器40位于所述底部凹口15内。上述结构可保证激光信号的有效传输。
本实施例中，所述透镜基体1包括有多个并排设置的第一透镜16，多个第一透镜16均位于所述插口10内，所述第一透镜16与所述光纤一一对齐，且所述第一透镜16向所述光纤的端面方向凸出。
进一步地，所述透镜基体1包括有多个并排设置的第二透镜17，所述第二透镜17位于所述底部凹口15内，所述第二透镜17与所述光纤一一对齐，且所述第二透镜17向所述激光器40方向凸出。
在上述多个第一透镜16和多个第二透镜17的作用下，能够有效地实现激光束的准直和聚焦，进而提高光信号传输的准确性。
实际应用中，所述盖板2为塑料材质或者五金材质的盖板。
进一步地，与所述光纤插头3后端相抵接的扣板20是呈圆弧状的弹性扣板。
此外，多个光纤插孔32由左至右依次设置，并且多个光纤插孔32横向依次连通。
本发明公开的光信号传输装置，其主要应用在激光通讯器件、模块内，属于核心部件。其工作原理包括：激光器激发出来的激光，通过该光学组件进行准直聚焦，在收端采用两根或者多跟光纤，对聚焦的激光进行收集传输。相比现有技术而言，本发明通过该光学组件，能大幅度提高光纤对激光的聚焦效率；产品特殊的结构使得性能非常稳定，在生产过程中减少了返工，降低了不良率；同时本发明设有金属或塑胶材质的扣件，可以使得整个系统更加稳定、可靠，在后端的的低温注塑环节，可以有效防止塑胶侵入光学区域，保证了系统的可靠性。此外，金属或塑胶材质的扣件，会设计一个扣位，将光纤插头(JUMPER)往透镜基体(lens)截止面方向施加压力，以确保组合体的组件耦合状态。
在此基础上，产品的光纤插头与透镜基体主体之间的配合采用滑槽式结构。在装配时，光纤插头的托架从透镜基体的前方滑入，透镜基体产品上的fiber端焦距位置设置光学截止面，光纤插头插到底到截止面为止，焦距尺寸采用光学设计模拟控制。此外，透镜基体与光纤插头产品采用过盈配合，利用四边精准定位，以增加其配合稳定性。
实施例二
请参见图6，本实施例与实施例一的不同之处在于，所述透镜基体1的底部形成有两个向下延伸的定位柱100，两个定位柱100分别靠近所述透镜基体1的左右两端。
上述两个定位柱100的作用在于，当所述透镜基体1与PCBA组装耦合的时候，两个定位柱100可用于初步定位，可有效减少生产时间。此外，在产品点胶之后，两个定位柱100还具有增加强度的作用，使得本发明的整体性能更强。
实施例三
请参见图7，本实施例与实施例一的不同之处在于，所述透镜基体1的三面外侧壁上分别开设有凹槽101。
本实施例优选增设了凹槽101的结构，实际应用过程中，在所述凹槽101的作用下，可有效增强点胶后的产品稳定性，以便于夹持和固定所述透镜基体1。
实施例四
请参见图8，作为实施例三的一种替换方式，在本实施例中，所述透镜基体1的外侧形成有光面侧壁102。
上述结构的所述透镜基体1，其各个外侧壁均为平整状结构，进而满足不同的应用场合。
实施例五
请参见图9，本实施例与实施例一的不同之处在于，所述透镜基体1的顶部开设有逃胶槽103，所述逃胶槽103呈长条状，且所述逃胶槽103沿所述透镜基体1的宽度方向延伸。
上述结构中的逃胶又称抽胶，本实施例通过设置逃胶槽103，方便于所述透镜基体1加工成型。
实施例六
请参见图10，本实施例中，所述插块30的前端面形成有平面部300。
上述平面部300的作用在于，当光纤由光纤插孔32穿出后，方便于对光纤的端部进行研磨加工，使得光纤的端面满足一定的平整度要求。
实施例七
请参见图11，本实施例与实施例一的不同之处在于，所述插块30的前端面形成有两个凸块301，两个凸块301分别位于所述插块30的左右两端，所述光纤插孔32位于两个凸块301之间。
本实施例中，由于所述插块30的前端面形成有两个凸块301，使得两个凸块301之间形成开口状结构，并将多个光纤插孔32设于该开口内，基于上述结构特点，可优选采用激光切割的方式对穿过所述光纤插孔32的光纤进行加工，使得光纤形成平整端面。
进一步地，在所述插块30的前端面还可设置向斜下方倾斜的避空斜面302，所述避空斜面302位于多个光纤插孔32的下方，所述避空斜面302可在进行激光切割时，对激光束起到避让作用，从而方便于实施激光切割加工。
实施例八
请参见图12，本实施例与实施例一的不同之处在于，所述插口10内开设有两个定位插孔104，两个定位插孔104分别靠近所述插口10的左右两端，所述插块30的前端面形成有两个向前凸出的定位插柱303，所述定位插柱303与所述定位插孔104一一对齐，且所述定位插柱303与所述定位插孔104插接配合。
在上述定位插柱303与定位插孔104的配合作用下，可以在所述插块30插入所述插口10时，对所述透镜基体1和光纤插头3起到导向和定位作用，同时还可使得所述透镜基体1与所述光纤插头3更加稳定地相互匹配。
实施例九
请参见图13，本实施例中，所述光纤插孔32为独立的通孔，且相邻两个光纤插孔32之间设有间隙。
上述结构的所述光纤插孔32可满足独立穿过光纤的应用需求。
实施例十
请参见图14，作为实施例九的一种替换方式，本实施例中，相邻两个光纤插孔32的侧部相互连通。
上述结构中，多个光纤插孔32呈依次连续、依次连通的形状，本实施例可进一步缩小多个光纤的间距，使得多个光纤更加紧凑地插设于所述光纤插头3上。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (19)

1.一种光信号传输装置，其特征在于，包括有透镜基体(1)、盖板(2)、光纤插头(3)和PCB板(4)，所述光纤插头(3)的前端形成有插块(30)，所述光纤插头(3)上穿设有多个光纤，所述光纤的端面向所述插块(30)的前侧伸出或者与所述插块(30)的前端面平齐，所述透镜基体(1)的后端开设有插口(10)，所述插块(30)插设于所述插口(10)内且二者紧密配合，所述透镜基体(1)的顶部开设有凹口(11)，所述凹口(11)的内壁形成有反射斜面(12)，所述PCB板(4)层叠设于所述透镜基体(1)的底部，所述PCB板(4)上设有激光器(40)，所述光纤的端面和所述激光器(40)均朝向所述反射斜面(12)，所述激光器(40)出射的激光束经过所述反射斜面(12)反射至所述光纤的端面，借由所述光纤向外传输光信号，所述盖板(2)层叠设于所述透镜基体(1)的顶部，所述盖板(2)的四周边缘处分别形成有向下延伸的扣板(20)，多个扣板(20)分别抵紧于所述透镜基体(1)的前端、所述透镜基体(1)的左侧、所述透镜基体(1)的右侧以及所述光纤插头(3)的后端，借由所述盖板(2)和多个扣板(20)将所述透镜基体(1)和所述光纤插头(3)紧固。
2.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述透镜基体(1)的后端形成有两个支臂(13)，两个支臂(13)分设于所述插口(10)的左右两侧，所述光纤插头(3)夹设于两个支臂(13)之间。
3.如权利要求2所述的光信号传输装置，其特征在于，所述支臂(13)的内侧开设有插槽(14)，所述光纤插头(3)的左右两侧分别形成有向外凸出的导向块(31)，所述导向块(31)与所述插槽(14)一一对齐，所述导向块(31)插设于所述插槽(14)内且二者紧密配合。
4.如权利要求3所述的光信号传输装置，其特征在于，所述导向块(31)呈长条状，且所述导向块(31)沿所述光纤插头(3)的前后方向延伸。
5.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述光纤插头(3)内开设有多个并排设置的光纤插孔(32)，多个光纤分别穿过多个光纤插孔(32)。
6.如权利要求5所述的光信号传输装置，其特征在于，所述光纤插头(3)上形成有光纤导槽(33)，所述光纤导槽(33)与所述光纤插孔(32)一一对齐，且所述光纤导槽(33)连通于所述光纤插孔(32)的后端。
7.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述透镜基体(1)的下端面开设有底部凹口(15)，所述PCB板(4)覆盖于所述底部凹口(15)，且所述激光器(40)位于所述底部凹口(15)内。
8.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述透镜基体(1)包括有多个并排设置的第一透镜(16)，多个第一透镜(16)均位于所述插口(10)内，所述第一透镜(16)与所述光纤一一对齐，且所述第一透镜(16)向所述光纤的端面方向凸出。
9.如权利要求7所述的光信号传输装置，其特征在于，所述透镜基体(1)包括有多个并排设置的第二透镜(17)，所述第二透镜(17)位于所述底部凹口(15)内，所述第二透镜(17)与所述光纤一一对齐，且所述第二透镜(17)向所述激光器(40)方向凸出。
10.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述盖板(2)为塑料材质或者五金材质的盖板。
11.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述透镜基体(1)的底部形成有两个向下延伸的定位柱(100)，两个定位柱(100)分别靠近所述透镜基体(1)的左右两端。
12.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述透镜基体(1)的三面外侧壁上分别开设有凹槽(101)。
13.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述透镜基体(1)的外侧形成有光面侧壁(102)。
14.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述透镜基体(1)的顶部开设有逃胶槽(103)，所述逃胶槽(103)呈长条状，且所述逃胶槽(103)沿所述透镜基体(1)的宽度方向延伸。
15.如权利要求1所述的光信号传输装置，其特征在于，所述插块(30)的前端面形成有平面部(300)。
16.如权利要求5所述的光信号传输装置，其特征在于，所述插块(30)的前端面形成有两个凸块(301)，两个凸块(301)分别位于所述插块(30)的左右两端，所述光纤插孔(32)位于两个凸块(301)之间。
17.如权利要求5所述的光信号传输装置，其特征在于，所述插口(10)内开设有两个定位插孔(104)，两个定位插孔(104)分别靠近所述插口(10)的左右两端，所述插块(30)的前端面形成有两个向前凸出的定位插柱(303)，所述定位插柱(303)与所述定位插孔(104)一一对齐，且所述定位插柱(303)与所述定位插孔(104)插接配合。
18.如权利要求5所述的光信号传输装置，其特征在于，所述光纤插孔(32)为独立的通孔，且相邻两个光纤插孔(32)之间设有间隙。
19.如权利要求5所述的光信号传输装置，其特征在于，相邻两个光纤插孔(32)的侧部相互连通。
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