CN113093342A - 光转向结构及光转向系统 - Google Patents

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郭建设
黄澄
赵静轩
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Abstract

本发明关于一种光转向结构及光转向系统，该光转向结构包括固定壳体和固定在该固定壳体内的光转向接触件，所述光转向接触件具有两个不在同一轴线上的转接端，且每个转接端的光学窗口内设置有与MT插针部件阵列光纤的节点排列关系相同的阵列微透镜，该光转向接触件内还设有用于实现两个光学窗口内阵列微透镜之间的光束传递方向转变的斜面；所述固定壳体上设有供MT插针部件穿过实现与光转向接触件转接端端面接触的开口。本发明光转向结构适配标准MT插针，实现光的垂直转向，结构具有小型化，可应用于光路转向连接器中，适用于空间有限的机箱和机柜内部，提高通信容量。

Description

光转向结构及光转向系统
技术领域
本发明属于连接器技术领域，具体涉及一种能够实现平面研磨标准MT插针中光纤出射光束垂直转向的光转向结构。
背景技术
在传统地光纤连接中，使光路传输方向发生垂直偏转，采取光纤弯曲的方法，由于受光纤宏弯半径的限制，需要为光纤的弯曲让出足够的空间，限制了在空间受限的环境中的应用，另外，光纤弯曲后的可靠性会降低。
发明内容
针对以上光纤互连中宏弯半径的问题，本发明提出一种光转向结构，使其通过阵列微透镜、45度斜面、定位柱以及定位孔的设置实现平面研磨标准MT插针中光纤出射光束的垂直转向，能够极大的降低垂直出光方向的轴向高度，适用于机箱和机柜内部受限环境，节约空间，提高通信容量。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光转向结构，包括固定壳体和固定在该固定壳体内的光转向接触件，所述光转向接触件具有两个不在同一轴线上的转接端，且每个转接端的光学窗口内设置有与MT插针部件阵列光纤的节点排列关系相同的阵列微透镜，该光转向接触件内还设有用于实现两个光学窗口内阵列微透镜之间的光束传递方向转变的斜面；所述固定壳体上设有供MT插针部件穿过实现与光转向接触件转接端端面接触的开口。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的光转向结构，其中所述的MT插针的阵列光纤与所述对应的阵列微透镜之间为非接触对应，所述阵列微透镜的聚焦平面位于其所在转接端的端面上。
前述的光转向结构，其中两个转接端中其中一个的端面上设有用于与MT插针部件前端的定位孔配合实现阵列光纤与阵列微透镜之间精确对应的定位柱；另一个的端面上设有用于与MT插针部件前端的定位导销配合实现阵列光纤与阵列微透镜之间精确对应的定位孔。
前述的光转向结构，其中所述固定壳体与设有定位柱的转接端对应的开口部分沿轴向延伸形成与MT插针部件外周间隙配合的腔体，且当MT插针部件穿过该腔体与转接端端面接触后，该腔体与MT插针部件固接。
前述的光转向结构，其中所述腔体前端开口处设有能够在MT插针部件插入时起导向作用的倒角。
前述的光转向结构，其中所述的固定壳体与设有定位孔的转接端对应的开口能够使得另一转接端上的定位柱至少部分露出，观察MT插针插合到位。
前述的光转向结构，其中所述的斜面为45度斜面，两个转接端之间呈90度分布。
前述的光转向结构，其中两个转接端光学窗口内的阵列微透镜的参数相同，使得该光转向接触件可进行双向传输。
前述的光转向结构，其中阵列透镜对应的光传输通道在接触件内传输光程一样，通道之间具有等时性。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种光转向系统，包括两个MT插针部件以及用于实现上述两个MT插针部件之间光传输转向的光转向结构，该光转向结构为上述的光转向结构。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明光转向结构可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
本发明光转向结构的光转向接触件，用于平面研磨标准MT插针中光纤出射光束的垂直转向，光转向接触件的定位柱，与标准MT插针的定位孔插合，用于定位阵列微透镜与阵列光纤的位置；光转向接触件的定位孔标准MT插针之间，通过共用高精度的金属定位导销，实现阵列微透镜与阵列光纤的定位。光转向接触件适配标准MT插针，阵列微透镜的位置关系与标准MT插针中光纤的位置关系相对应。标准MT插针中光纤出射光束的光，经过位置关系相对应的多个微透镜阵列，光路扩束准直，准直光束在接触件内部传输，到达45度斜面，光路发生全反射，实现光路的垂直90度转向，最后经过位置关系相对应的多个微透镜阵列，将光路聚焦耦合进标准MT插针的光纤中，实现标准MT插针中光纤出射光束的垂直转向。
本发明光转向结构的固定壳体可将预先装配的MT插针与光转向接触件固接防止在另一MT插针插合时，因插合力的存在使得光转向接触件与预先装配的MT插针之间存在非轴向相对移动或移动趋势，从而使得定位柱受力损伤，影响使用。
本发明光转向结构适配标准MT插针，实现光的垂直转向，结构具有小型化，可应用于光路转向连接器中，适用于空间有限的机箱和机柜内部，提高通信容量。
附图说明
图1为本发明光转向结构的结构示意图；
图2为本发明光转向结构另一视向示意图；
图3为本发明光转向结构剖视图；
图4为本发明光转向结构第一窗口侧示意图；
图5为本发明光转向结构第二窗口侧示意图；
图6为与本发明光转向结构适配的MT接触件窗口侧示意图；
图7为本发明光转向结构光传输原理图；
图8为本发明光转向结构装配示意图；
图9为本发明光转向结构使用时的预插合示意图；
图10为图9插合到位示意图；
图11为图10的剖视图；
图12为本发明光转向结构单光路传输模拟图。
【主要元件符号说明】
1：光转向结构
2：固定壳体
3：光转向接触件
4：第一转接端
5：第二转接端
6：斜面
7：微透镜阵列
8：定位孔
9：定位柱
10：透镜焦平面
11：光束
12：MT插针
13：光纤带
14：定位导销
15：定位座
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的光转向结构其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1-12，其为本发明光转向结构各部分结构示意图，该光转向结构包括固定壳体2和位于该固定壳体2内的光转向接触件1，该光转向接触件具有两个与插针部件12端面接触实现光转向的转接端，每个转接端均通过其光学窗口内设置的若干微透镜阵列7对光束的接收聚焦或扩束发射实现与对接接触件之间光信号的传输。所述固定壳体2上设有用于供插针部件穿过以实现与光转向接触件1转接端端面接触件的开口。
所述光转向接触件1还包括用于实现两个光学窗口阵列微透镜中的光束传递方向的转换的斜面6。由其中一个转接端接收的发散光束经其光学窗口内的微透镜阵列7扩束准直后转换为平行光束，该平行光束在该光转向接触件1内传输，到达斜面6，在斜面6上发生全反射实现光路的转变，该转向后的平行光束在接触件内传输最终经另一光学转接端光学窗口内的微透镜阵列7聚焦耦合至另一对接接触件的光纤中。
在本发明实施例中，所述斜面6为45度斜面，两个所述转接端之间呈90度分布，并通过该45度斜面实现光路的90度转向。
所述转接端分别为第一转接端4和第二转接端5，与该光转向接触件两转接端端面接触件的插针部件均为MT插针12，分别为第一MT插针和第二MT插针。所述固定壳体2与第一转接端4对应侧设有供第一MT插针前端插入以实现与第一转接端4端面接触的腔体，所述第一MT插针前端外周与该腔体内壁间隙配合，且该腔体前端开口处设有用于在第一MT插针插入时起导向作用的倒角。所述第一转接端4的端面上还设有用于与第一MT插针前端的定位孔配合以实现其光学窗口内的定位阵列微透镜与第一MT插针上的阵列光纤之间的对应定位的定位柱9。该定位柱9的设置，使得当第一MT插针与该光转向结构装配时，该第一MT插针前端首先导向插入固定壳体2在第一转接端4侧的腔体，并在其前端定位孔与第一转接端4上的定位柱9的配合下实现其前端阵列光纤与第一转接端4光学窗口内阵列微透镜的对应适配，即实现阵列光纤与阵列透镜中的光纤与透镜一一对应，从而实现由阵列光纤出射的光束在透镜中的扩束准直或由透镜聚焦后的光束在阵列光纤中的耦合。
为了增强所述第一MT插针与光转向结构的连接，防止二者因外力作用出现非轴向的相对运动，从而对定位柱9造成损伤，本发明第一MT插针与光转向结构装配到位后，即第一MT插针前端面与第一转接端4端面接触后，所述固定壳体2与第一MT插针通过黏胶二次固定，以避免定位柱9受力。
所述固定壳体2与第二转接端5对应侧供第二MT插针前端插入以实现与第二转接端5端面接触的开口能够在第一MT插针装配时观察其前端面与第一转接端端面是否接触。即该开口的宽度使得第一转接端4上的定位柱9至少部分露出。
所述第二转接端5的端面上设有用于与第二MT插针上定位导销14的配合定位的定位孔8，当第二MT插针与装配在第一MT插针前端的光转向结构插合装配时，其前端的阵列光纤通过定位导销与第一转接端5上定位孔8的配合实现与该转接端光学窗口内的阵列微透镜的精准对应。
上述MT插针的阵列光纤与所述对应的阵列微透镜之间为非接触对应，二者节点排列关系相同，所述阵列微透镜的聚焦平面位于其所在转接端的端面上，从而使得该转接结构使用时，阵列光纤前端位于对应的阵列微透镜的聚焦平面上。
所述光转向接触件第一转接端和第二转接端光学窗口内微透镜阵列的参数相同，使得该光转向接触件可进行双向传输，具有双向对称传输特性。所述光转向接触件，各个阵列透镜对应的光传输通道在接触件内传输光程一样，通道之间具有等时性。
本发明光转向结构在使用时，第一转接端的微透镜阵列接收第一MT插针中光纤出射的发散光束，并将该光束扩束准直，准直光束在接触件内部传输，到达45度斜面，光路发生全反射，实现光路的垂直90度转向，最后经过位置关系相对应的多个微透镜阵列，将光路聚焦耦合进第二MT插针的光纤中。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种光转向结构，其特征在于：包括固定壳体和固定在该固定壳体内的光转向接触件，所述光转向接触件具有两个不在同一轴线上的转接端，且每个转接端的光学窗口内设置有与MT插针部件阵列光纤的节点排列关系相同的阵列微透镜，该光转向接触件内还设有用于实现两个光学窗口内阵列微透镜之间的光束传递方向转变的斜面；所述固定壳体上设有供MT插针部件穿过实现与光转向接触件转接端端面接触的开口。
2.根据权利要求1所述的光转向结构，其特征在于：其中所述的MT插针的阵列光纤与所述对应的阵列微透镜之间为非接触对应，所述阵列微透镜的聚焦平面位于其所在转接端的端面上。
3.根据权利要求2所述的光转向结构，其特征在于：其中两个转接端中其中一个的端面上设有用于与MT插针部件前端的定位孔配合实现阵列光纤与阵列微透镜之间精确对应的定位柱；另一个的端面上设有用于与MT插针部件前端的定位导销配合实现阵列光纤与阵列微透镜之间精确对应的定位孔。
4.根据权利要求3所述的光转向结构，其特征在于：其中所述固定壳体与设有定位柱的转接端对应的开口部分沿轴向延伸形成与MT插针部件外周间隙配合的腔体，且当MT插针部件穿过该腔体与转接端端面接触后，该腔体与MT插针部件固接以防止MT插针部件与光转向接触件之间因相对运动或相对运动趋势的存在而使定位柱受损。
5.根据权利要求4所述的光转向结构，其特征在于：其中所述腔体前端开口处设有能够在MT插针部件插入时起导向作用的倒角。
6.根据权利要求5所述的光转向结构，其特征在于：其中所述的固定壳体与设有定位孔的转接端对应的开口能够使得另一转接端上的定位柱至少部分露出，以便观察MT插针部件是否插合到位。
7.根据权利要求4所述的光转向结构，其特征在于：其中所述的斜面为45度斜面，两个转接端之间呈90度分布。
8.根据权利要求1所述的光转向结构，其特征在于：其中两个转接端光学窗口内的阵列微透镜的参数相同，使得该光转向接触件可进行双向传输。
9.根据权利要求1所述的光转向结构，其特征在于：其中阵列透镜对应的光传输通道在接触件内传输光程一样，通道之间具有等时性。
10.一种光转向系统，其特征在于，包括两个MT插针部件以及用于实现上述两个MT插针部件之间光传输转向的光转向结构，该光转向结构为权利要求1-9任一所述的光转向结构。
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