CN112946841B - 一种光纤插头组件及激光器装置 - Google Patents

Abstract

一种光纤插头组件及激光器装置，光纤插头组件包括：转接件，所述转接件包括侧壁层，所述转接件中具有被侧壁层环绕的光纤容纳通道，所述侧壁层包括第一定位区，第一定位区中具有第一注胶孔，所述第一注胶孔适于作为第一析光胶层的材料的注入口；挡光件，所述挡光件适于粘附在第一定位区的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔。所述光纤插头组件能够避免光从第一注胶孔中泄露在外界环境中，保证光纤插头组件的操作安全可靠。

Description

一种光纤插头组件及激光器装置

技术领域

本发明涉及激光传输领域，具体涉及一种光纤插头组件及激光器装置。

背景技术

高功率半导体光纤耦合激光器近年来发展迅速，在激光泵浦、直接工业加工、激光照明等领域被广泛应用。在应用需求的催发下，单个半导体光纤耦合激光器模块的输出功率日益提升。这对光纤耦合所提出的技术难度也在不断提高。光纤同激光器主体连接的方法中应用较多的一种为：通过一个金属转接件将光纤同激光器主体连接固定。

目前，采用的金属转接件将光纤和激光器固定之后，金属转接件存在光泄露的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中光从注胶孔中泄露在外界环境中，光纤插头组件的操作安全可靠差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光纤插头组件，包括：转接件，所述转接件包括侧壁层，所述转接件中具有被侧壁层环绕的光纤容纳通道，所述侧壁层包括第一定位区，第一定位区中具有第一注胶孔，所述第一注胶孔适于作为第一析光胶层的材料的注入口；挡光件，所述挡光件适于粘附在第一定位区的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔。

可选的，所述挡光件的厚度为0.02mm～0.2mm。

可选的，所述挡光件的导热率为10W/m·K～429W/m·K。

可选的，所述挡光件包括金属挡光件。

可选的，所述金属挡光件包括铜挡光件。

可选的，所述挡光件为环状结构，所述挡光件环绕所述第一定位区；或者，所述挡光件为片状结构。

可选的，所述侧壁层还包括第二定位区，第二定位区和第一定位区沿着所述光纤容纳通道的延伸方向排布，所述第二定位区适于插入激光发生器的激光输出端口中；所述第一定位区和第二定位区环绕的光纤容纳通道中均适于放置光纤。

可选的，所述光纤包括纤芯和包覆部分所述纤芯的包层，所述包层暴露出光纤一端的纤芯；所述光纤插头组件还包括：适于设置在所述第二定位区环绕的光纤容纳通道中的固定环，所述固定环适于环绕所述光纤一端被所述包层裸露的纤芯；所述第二定位区中具有第二注胶孔，所述第二注胶孔适于作为第二胶层的材料的注入口。

可选的，所述固定环为陶瓷固定环或玻璃固定环，所述固定环的外侧壁的粗糙度大于所述固定环的内侧壁的粗糙度。

可选的，所述转接件还包括：环绕所述侧壁层且位于所述第一定位区和所述第二定位区之间的限位件。

可选的，还包括：保护套，所述保护套适于套在覆盖有所述挡光件的第一定位区的外侧。

本发明还提供一种激光器装置，包括：激光发生器，所述激光发生器具有激光输出端口；本发明的光纤插头组件，所述侧壁层的部分区域插入所述激光输出端口中，所述第一定位区位于所述激光发生器的外部；光纤，部分光纤放置在所述光纤容纳通道中；第一析光胶层，第一析光胶层填充在所述光纤与第一定位区之间且包覆光纤的包层；挡光件，所述挡光件粘附在所述第一定位区的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔。

可选的，所述侧壁层还包括第二定位区，第二定位区和第一定位区沿着所述光纤容纳通道的延伸方向排布，所述第二定位区插入激光发生器的激光输出端口中；所述光纤还延伸在所述第二定位区环绕的光纤容纳通道中。

可选的，所述光纤包括纤芯和包覆部分所述纤芯的包层，所述包层暴露出光纤一端的纤芯；所述光纤插头组件还包括：设置在所述第二定位区环绕的光纤容纳通道中的固定环，所述固定环环绕所述光纤一端被所述包层裸露的纤芯；所述第二定位区中具有第二注胶孔；所述激光器装置还包括：第二胶层，所述第二胶层填充在所述固定环与所述第二定位区之间且包覆固定环。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明技术方案提供的光纤插头组件，所述第一注胶孔适于作为第一析光胶层的材料的注入口。当光纤放置在所述光纤容纳通道中之后，从第一注胶孔中注入第一析光胶层的材料，第一析光胶层能把第一定位区包围的光纤固定住。第一析光胶层能将光纤的包层中传递的光析出至第一析光胶层，避免光纤的包层中的热量较高，且避免光纤的包层中的光对纤芯中传递的光的影响。所述挡光件能够阻挡析出至第一析光胶层中的光从第一注胶孔泄露至外界环境，保证光纤插头组件操作的安全可靠。

进一步，所述挡光件包括金属挡光件。所述金属挡光件能把析出至第一析光胶层中的光转化成热能传递至转接件，再由转接件将热量散出去。所述转接件具有较高的导热性。

进一步，由于固定环并不环绕包层，这样使得从第二定位区环绕的光纤容纳通道的光进入第一定位区环绕的光纤容纳通道中之后，不会在第一定位区环绕的光纤的包层中传输，提高了光纤的耦合效率。

进一步，由于所述固定环的外侧壁的粗糙度大于所述固定环的内侧壁的粗糙度，固定环的外侧壁的粗糙度较大，这样使得第二胶层与所述固定环的外侧壁的接触面积增大，这样使得第二胶层能够更加牢固的固定住固定环，由于所述固定环的内侧壁的粗糙度较小，因此使得固定环固定所述光纤一端的纤芯时，对纤芯的损伤较小。

本发明技术方案提供的激光器装置，包括：激光发生器，所述激光发生器具有激光输出端口；光纤插头组件，光纤插头组件的侧壁层的部分区域插入所述激光输出端口中，所述第一定位区位于所述激光发生器的外部；光纤，部分光纤放置在所述光纤容纳通道中；第一析光胶层，第一析光胶层填充在所述光纤与第一定位区之间且包覆光纤的包层；挡光件，所述挡光件粘附在所述第一定位区的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔。当光纤放置在所述光纤容纳通道中之后，从第一注胶孔中注入第一析光胶层的材料，第一析光胶层能把第一定位区包围的光纤固定住。第一析光胶层能将光纤的包层中传递的光析出至第一析光胶层，避免光纤的包层中的热量较高，且避免光纤的包层中的光对纤芯中传递的光的影响。所述挡光件能够阻挡析出至第一析光胶层中的光从第一注胶孔泄露至外界环境，保证光纤插头组件操作的安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1是本发明一实施例中的光纤插头组件的结构示意图。

具体实施方式

光纤同激光器主体连接的方法中应用较多的一种为：通过一个金属转接件将光纤同激光器主体连接固定，再通过光学调整将半导体激光耦合进光纤从而实现光纤输出。光纤纤体和金属转接件的连接主要依靠胶水固定，一般通过在金属转接件上预留点胶孔位来实现光纤在金属件内部空间位置的点胶固定。从点胶孔注入的胶为高折射率的胶，这样该高折射率的胶能够将光纤中包层中的光析出至高折射率的胶，避免光在包层中传输而影响光纤的纤芯的光的传输。但是，上述方案中的点胶孔位会在激光器工作过程中出现激光外泄，耦合泄露光或光纤包层析出激光将从该点胶孔漏出并照射到非激光工作环境中导致环境温度升高或烧灼风险。本发明目的在于解决点胶孔部位的激光泄漏问题。

本发明实施例提出一种光纤插头组件，参考图1，包括：

转接件10，所述转接件10包括侧壁层110，所述转接件10中具有被侧壁层110环绕的光纤容纳通道，所述侧壁层110包括第一定位区A，第一定位区A中具有第一注胶孔101，所述第一注胶孔101适于作为第一析光胶层的材料的注入口；挡光件120，所述挡光件120适于粘附在所述第一定位区A的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔101。

所述光纤容纳通道中适于放置光纤。

所述转接件10的材料包括金属，例如铜、铁、金、银、铝或者不锈钢。

所述第一注胶孔101适于作为第一析光胶层的材料的注入口。当光纤放置在所述光纤容纳通道中之后，从第一注胶孔101中注入第一析光胶层的材料，第一析光胶层能把第一定位区A包围的光纤固定住。

第一析光胶层的折射率大于光纤的包层的折射率，第一析光胶层的折射率较高，这样使得第一析光胶层能将光纤的包层中传递的光析出至第一析光胶层，避免光纤的包层中的热量较高，且避免光纤的包层中的光对纤芯中传递的光的影响。

所述挡光件120能够阻挡析出至第一析光胶层中的光从第一注胶孔101泄露至外界环境，保证光纤插头组件操作的安全可靠。

本实施例中，挡光件120并不覆盖第二定位区。

所述挡光件120包括金属挡光件。所述金属挡光件能把析出至第一析光胶层中的光转化成热能传递至转接件10，具体的，金属挡光件能把析出至第一析光胶层中的光转化成热能传递至侧壁层110，再由转接件10将热量散出去。所述转接件10具有较高的导热性，所述转接件10的材料包括：铜、铁、金、银、铝或者不锈钢。

所述金属挡光件包括铜挡光件，所述铜挡光件的导热性较高，能较好的将析出至第一析光胶层中的光转化成热能传递至转接件10中。

在一个实施例中，所述挡光件120的导热率为10W/m·K～429W/m·K，如10W/m·K、50W/m·K、100W/m·K、200W/m·K、300W/m·K、400W/m·K、450W/m·K、或者429W/m·K。在一个优选的实施例中，所述挡光件120的导热率为400W/m·K～429W/m·K。

在一个实施例中，所述挡光件120的厚度为0.02mm～0.2mm，如0.2mm、0.1mm、0.08mm、0.05mm、0.02mm。若所述挡光件120的厚度小于0.02mm，则导致挡光件120的挡光效果较差；若挡光件120的厚度大于0.2mm，不利于后续的保护套套在覆盖有所述挡光件120的第一定位区A的外侧，不利于光纤插头组件的装配。

在一个实施例中，所述挡光件为环状结构，所述挡光件环绕所述侧壁层110的第一定位区A。

在另一实施例中，所述挡光件120为片状结构。

所述侧壁层110还包括第二定位区B，第二定位区B和第一定位区A沿着所述光纤容纳通道的延伸方向排布，所述第二定位区B适于插入激光发生器的激光输出端口中；所述第一定位区A和第二定位区B环绕的光纤容纳通道中均适于放置光纤。所述光纤包括纤芯和包覆部分所述纤芯的包层，所述包层暴露出光纤一端的纤芯。

将光纤插入所述光纤容纳通道中之后，第一定位区A环绕的光纤容纳通道中的部分光纤包括纤芯和包层，第二定位区B环绕的光纤容纳通道中光纤仅包括纤芯。

所述光纤插头组件还包括：适于设置在所述第二定位区B环绕的光纤容纳通道中的固定环(未图示)，所述固定环适于环绕所述光纤一端被所述包层裸露的的纤芯。所述固定环采用粘结胶与所述光纤一端被所述包层裸露的的纤芯固定。

所述固定环为陶瓷固定环或玻璃固定环，所述固定环的外侧壁的粗糙度大于所述固定环的内侧壁的粗糙度。

由于固定环并不环绕包层，这样使得从第二定位区环绕的光纤容纳通道的光进入第一定位区环绕的光纤容纳通道中之后，不会在第一定位区环绕的光纤的包层中传输，提高了光纤的耦合效率。

所述第二定位区B中具有第二注胶孔102，所述第二注胶孔102适于作为第二胶层的材料的注入口。采用固定环将所述光纤一端被所述包层裸露的纤芯环绕之后，将光纤和固定环一并插入所述光纤容纳通道中，所述固定环放置在所述第二定位区B环绕的光纤容纳通道中。第二胶层的材料从第二注胶孔102中注入，第二胶层能把第二定位区B包围的固定环固定住。

由于所述固定环的外侧壁的粗糙度大于所述固定环的内侧壁的粗糙度，固定环的外侧壁的粗糙度较大，这样使得第二胶层与所述固定环的外侧壁的接触面积增大，这样使得第二胶层能够更加牢固的固定住固定环，由于所述固定环的内侧壁的粗糙度较小，因此使得固定环固定所述光纤一端的纤芯时，对纤芯的损伤较小。

所述转接件10还包括：环绕所述侧壁层110且位于所述第一定位区A和所述第二定位区B之间的限位件130。

所述光纤插头组件还包括：保护套140，所述保护套140适于套在覆盖有所述挡光件120的第一定位区A的外侧。

本实施例中，所述限位件130和所述侧壁层110一体成型。在其他实施例中，所述限位件130与所述侧壁层110为独立的两部分，限位件130粘合固定在所述侧壁层110的外侧壁。所述限位件130适于限制第二定位区B插入激光输出端口的深度。

所述保护套140的材料包括PVC、TPEE、PTFE、PP、PET。所述保护套140的作用包括：防外部污染、耐外部冲击力、防锈蚀、缓冲光纤所受横向拉力等。

相应的，本发明另一实施例还提供一种激光器装置，包括：激光发生器，所述激光发生器具有激光输出端口；上述的光纤插头组件，所述光纤插头组件的侧壁层的部分区域插入所述激光输出端口中，所述第一定位区位于所述激光发生器的外部；光纤，部分光纤放置在所述光纤容纳通道中第一析光胶层，第一析光胶层填充在所述光纤与第一定位区之间且包覆光纤的包层；挡光件，所述挡光件粘附在所述第一定位区的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔。

所述侧壁层还包括第一定位区和第二定位区，第二定位区和第一定位区沿着所述光纤容纳通道的延伸方向排布，所述第二定位区插入激光发生器的激光输出端口中。所述光纤还延伸在所述第二定位区环绕的光纤容纳通道中。

所述光纤包括纤芯和包覆部分所述纤芯的包层，所述包层暴露出光纤一端的纤芯；所述光纤插头组件还包括：设置在所述第二定位区环绕的光纤容纳通道中的固定环，所述固定环环绕所述光纤一端被所述包层裸露的纤芯。

所述第二定位区中具有第二注胶孔。

所述激光器装置还包括：第二胶层，所述第二胶层填充在所述固定环与所述第二定位区之间且包覆固定环。

关于光纤插头组件、光纤、第一析光胶层、第二胶层和挡光件的描述参照前述内容，不再详述。

需要说明的是，采用所述光纤插头组件将光纤和激光发生器连接的过程具体包括：采用固定环将所述光纤一端被所述包层裸露的纤芯环绕固定，具体的，采用透明胶将固定环的内侧壁与光纤一端被所述包层裸露的纤芯固定住；之后，将固定环和光纤一并插入光纤插头组件的光纤容纳通道中，所述固定环放置在所述第二定位区B环绕的光纤容纳通道中，将光纤插入所述光纤容纳通道中之后，第一定位区A环绕的光纤容纳通道中的部分光纤包括纤芯和包层，第二定位区B环绕的光纤容纳通道中光纤仅包括纤芯；从第一注胶孔101注入第一析光胶层的材料，并使得第一析光胶层的材料固化形成第一析光胶层；从第二注胶孔102注入第二胶层的材料，并使得第二胶层的材料固化形成第二胶层；形成第一析光胶层之后，将挡光件120通过粘合层121粘附在所述第一定位区A的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔101；之后，采用保护套140套在覆盖有所述挡光件120的第一定位区A的外侧，保护套140不包围第二定位区B；之后，将第二定位区B插入激光发生器的激光输出端口中，所述限位件130限制第二定位区B插入激光输出端口的深度，第一定位区A位于激光发生器的外部。所述粘合层121为透光粘合层。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种光纤插头组件，其特征在于，包括：

转接件，所述转接件包括侧壁层，所述转接件中具有被侧壁层环绕的光纤容纳通道，所述侧壁层包括第一定位区和第二定位区，第二定位区和第一定位区沿着所述光纤容纳通道的延伸方向排布，所述第二定位区适于插入激光发生器的激光输出端口中，第一定位区中具有第一注胶孔，所述第二定位区中具有第二注胶孔，所述第一注胶孔适于作为第一析光胶层的材料的注入口，所述第一定位区和第二定位区环绕的光纤容纳通道中均适于放置光纤，所述光纤包括纤芯和包覆部分所述纤芯的包层，所述包层暴露出光纤一端的纤芯；

挡光件，所述挡光件适于粘附在第一定位区的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔；

固定环，适于设置在所述第二定位区环绕的光纤容纳通道中，所述固定环适于环绕所述光纤一端被所述包层裸露的纤芯；

所述第二注胶孔适于作为第二胶层的材料的注入口，所述第二胶层适于填充在所述固定环与所述第二定位区之间且包覆固定环。

2.根据权利要求1所述的光纤插头组件，其特征在于，所述挡光件的厚度为0.02mm～0.2mm。

3.根据权利要求1所述的光纤插头组件，其特征在于，所述挡光件的导热率为10W/m·K～429W/m·K。

4.根据权利要求1所述的光纤插头组件，其特征在于，所述挡光件包括金属挡光件。

5.根据权利要求4所述的光纤插头组件，其特征在于，所述金属挡光件包括铜挡光件。

6.根据权利要求1所述的光纤插头组件，其特征在于，所述挡光件为环状结构，所述挡光件环绕所述第一定位区；或者，所述挡光件为片状结构。

7.根据权利要求1所述的光纤插头组件，其特征在于，所述固定环为陶瓷固定环或玻璃固定环，所述固定环的外侧壁的粗糙度大于所述固定环的内侧壁的粗糙度。

8.根据权利要求1所述的光纤插头组件，其特征在于，所述转接件还包括：环绕所述侧壁层且位于所述第一定位区和所述第二定位区之间的限位件。

9.根据权利要求1所述的光纤插头组件，其特征在于，还包括：保护套，所述保护套适于套在覆盖有所述挡光件的第一定位区的外侧。

10.一种激光器装置，其特征在于，包括：

激光发生器，所述激光发生器具有激光输出端口；

如权利要求1至9任意一项所述的光纤插头组件，所述侧壁层的部分区域插入所述激光输出端口中，所述第一定位区位于所述激光发生器的外部，所述第二定位区插入激光发生器的激光输出端口中；

光纤，部分光纤放置在所述光纤容纳通道中，所述光纤延伸在所述第二定位区和第二定位区环绕的光纤容纳通道中，所述光纤包括纤芯和包覆部分所述纤芯的包层，所述包层暴露出光纤一端的纤芯；

设置在所述第二定位区环绕的光纤容纳通道中的固定环，所述固定环环绕所述光纤一端被所述包层裸露的纤芯；

第一析光胶层，第一析光胶层填充在所述光纤与第一定位区之间且包覆光纤的包层；

挡光件，所述挡光件粘附在所述第一定位区的外侧壁且覆盖所述第一注胶孔；

第二胶层，所述第二胶层填充在所述固定环与所述第二定位区之间且包覆固定环。

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