CN113625397B - 一种可拆卸的光纤适配器及光器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可拆卸的光纤适配器，包括第一光纤陶瓷棒、第二光纤陶瓷棒、装配组件一和装配组件二，第一光纤陶瓷棒套接于装配组件一内，且第一光纤陶瓷棒的一端面突出装配组件一的端面，第二光纤陶瓷棒套接于装配组件二内，且第二光纤陶瓷棒的两端面置于装配组件二内部，第一光纤陶瓷棒突出装配组件一的端面插入装配组件二内，且与第二光纤陶瓷棒对准，装配组件一和装配组件二通过连接构件可拆卸连接。该发明将常规适配器一分为二，通过连接构件可拆卸的连接两段，更换方便，同时将参与器件耦合测试或者模块测试的光纤端面置于其中一段中，另一段中的光纤端面可保持不与外界接触，从而解决了现有适配器频繁与光纤插拔造成光纤端面损伤的问题。

Description

一种可拆卸的光纤适配器及光器件

技术领域

本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种可拆卸的光纤适配器及光器件。

背景技术

适配器是光通信器件设计中必须要使用的部件。在激光器组件（TOSA）中，激光器芯片发出的激光，通过透镜耦合到适配器组件中的陶瓷插芯中；在探测器组件（ROSA）中，经过光纤传输的光，进入到适配器组件中的陶瓷插芯，再通过透镜耦合到探测器芯片中。有源光耦合，是一个复杂的过程，在光模块的使用过程中，不可能做到临时耦合，适配器的作用就是起一个承上启下的作用：将一小段光纤预置到适配器中，在器件制作时完成光路到光纤的耦合并固定，当器件或者光模块使用时，光纤与适配器中的光纤通过陶瓷套筒抱紧适配，所以光纤插入适配器中，就可以立刻使用。

常规的适配器组件如图1所示，陶瓷插芯1与陶瓷套筒2通过过盈压配组装在一起，陶瓷插芯1和光纤前端3中包含光纤，通过陶瓷套筒2实现无源对准，并提供一定的紧固力。然而在光器件、光模块的生产制造过程中，适配器组件会频繁与光纤插拔，这样，残留在陶瓷套筒和光纤前端端面的灰尘、油脂、纤维等异物会在接触过程中划伤或者压损端面结构，因为端面问题带来的不良比率为0.7～1.5%，这个不良与人员的熟练程度，物料陶瓷的硬度，员工的插光纤手法，使用环境等各种因素有关系。

端面不良的光器件需要将适配器及其焊接部件与激光器TO或者BOX壳体掰开，破坏激光焊焊接结构；再通过机械或者人工的操作，将残留在激光器TO或者BOX壳体上的激光焊点磨平；最后激光器TO或者BOX壳体与新的适配器耦合焊接，成为新的光器件；端面不良的适配器因为残留在其上面的激光焊焊点无法祛除或者祛除成本太高而直接报废；这样，适配器返工占用大量人工和设备工时，增加企业运营成本。

另外，返修后的激光器TO或者BOX壳体因为经过了返工，生产难度增加，在客户端产生质量风险的几率也增大；同时，返工后的适配器100%报废，造成浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种可拆卸的光纤适配器，至少可解决上述存在的部分技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可拆卸的光纤适配器，包括第一光纤陶瓷棒、第二光纤陶瓷棒、装配组件一和装配组件二，所述第一光纤陶瓷棒套接于装配组件一内，且第一光纤陶瓷棒的一端面突出所述装配组件一的端面，所述第二光纤陶瓷棒套接于装配组件二内，且第二光纤陶瓷棒的两端面均置于装配组件二内部，所述第一光纤陶瓷棒突出装配组件一的端面插入装配组件二内，且与第二光纤陶瓷棒对准，所述装配组件一和装配组件二通过连接构件可拆卸连接。

进一步的，所述第一光纤陶瓷棒和第二光纤陶瓷棒均采用氧化铬材质制成，且其内置光纤。

进一步的，所述装配组件一包括第一开口陶瓷套筒、第一管体和第一金属压环，所述第一光纤陶瓷棒的一端插入第一管体内，第一光纤陶瓷棒的另一端突出第一管体的端面，所述第一开口陶瓷套筒套接于第一管体内，且所述第一开口陶瓷套筒通过第一金属压环压紧固定于第一管体内，所述第一管体上连接第一光纤陶瓷棒的一端外侧面与连接构件配合可拆卸连接，所述第一管体采用不锈钢、塑料或陶瓷材料制成。

进一步的，所述第一管体内沿其轴线方向依次设有第一小径孔、第一中径孔和第一大径孔，所述第一小径孔的孔径和第一开口陶瓷套筒的内筒径均与第一光纤陶瓷棒的外径相等，所述第一光纤陶瓷棒的一端贯穿第一小径孔并延伸至第一中径孔内，所述第一开口陶瓷套筒位于第一中径孔内，所述第一金属压环位于第一大径孔内。

进一步的，所述第一光纤陶瓷棒与第一管体之间，以及第一金属压环与第一管体之间通过过盈压配或胶粘固定。

进一步的，所述装配组件二包括第二开口陶瓷套筒、第二管体和第二金属压环，所述第二开口陶瓷套筒和第二金属压环均套接于第二管体内，且所述第二开口陶瓷套筒通过第二金属压环压紧固定，所述第二光纤陶瓷棒套接于第二开口陶瓷套筒和第二金属压环内，所述第一光纤陶瓷棒插入所述第二开口陶瓷套筒内并与第二光纤陶瓷棒对准，所述第二管体采用不锈钢、塑料或陶瓷材料制成。

进一步的，所述第二管体内沿其轴线方向依次设有第二小径孔、第二中径孔和第二大径孔，所述第二开口陶瓷套筒和第二金属压环分别置于第二中径孔和第二大径孔内，所述第二开口陶瓷套筒和第二金属压环的内径均与第二光纤陶瓷棒外径相等，所述第一光纤陶瓷棒贯穿第二小径孔并延伸至第二开口陶瓷套筒内。

进一步的，所述第二光纤陶瓷棒与第二开口陶瓷套筒之间，以及第二金属压环与第二管体之间通过过盈压配或胶粘固定。

进一步的，所述连接构件为螺旋锁扣，所述螺旋锁扣的一端套接于装配组件二的端部，螺旋锁扣的另一端内表面具有内螺纹，所述装配组件一上连接第一光纤陶瓷棒的一端外侧面设有与螺旋锁扣的内螺纹配合的外螺纹，所述装配组件一与螺旋锁扣通过螺纹可拆卸连接。

另外，本发明还提供了一种光器件，包括芯片、透镜以及上述可拆卸的光纤适配器，所述芯片和透镜位于所述可拆卸的光纤适配器的第二光纤陶瓷棒一侧，且芯片与第二光纤陶瓷棒内光纤之间光路通过透镜耦合。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种可拆卸的光纤适配器将常规适配器一分为二，通过连接构件可拆卸的连接两段，更换方便，同时将参与器件耦合测试或者模块测试的光纤端面置于其中一段中，另一段中的光纤端面可保持不与外界接触，从而解决了现有适配器频繁与光纤插拔造成光纤端面损伤的问题。

(2)本发明提供的这种可拆卸的光纤适配器采用两段式光纤结构，并通过开口陶瓷套筒将两段光纤陶瓷棒固定，使其内置光纤对准，并且通过金属压环压配，避免开口陶瓷套筒的移动，保证了光路的稳定性。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是常规适配器的结构示意图；

图2是本发明可拆卸的光纤适配器的外形结构示意图；

图3是本发明可拆卸的光纤适配器的内部结构示意图；

图4是本发明中第一光纤陶瓷棒与装配组件一的安装示意图；

图5是本发明中第二光纤陶瓷棒与装配组件二的安装示意图。

附图标记说明：1、陶瓷插芯；2、陶瓷套筒；3、光纤前端；4、装配组件一；5、连接构件；6、装配组件二；7、第一金属压环；8、第一管体；9、第一开口陶瓷套筒；10、第二开口陶瓷套筒；11、第一光纤陶瓷棒；12、第二光纤陶瓷棒；13、第二管体；14、第二金属压环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图2和图3所示，本实施例提供一种可拆卸的光纤适配器，包括第一光纤陶瓷棒11、第二光纤陶瓷棒12、装配组件一4和装配组件二6，所述第一光纤陶瓷棒11套接于装配组件一4内，且第一光纤陶瓷棒11的一端面突出所述装配组件一4的端面，所述第二光纤陶瓷棒12套接于装配组件二6内，且第二光纤陶瓷棒12的两端面均置于装配组件二6内部，所述第一光纤陶瓷棒11突出装配组件一4的端面插入装配组件二6内，且与第二光纤陶瓷棒12对准，所述装配组件一4和装配组件二6通过连接构件5可拆卸连接。在本实施例中，采用两段式光纤结构，将两段光纤分别内置于第一光纤陶瓷棒11和第二光纤陶瓷棒12的中心通孔中，第一光纤陶瓷棒11和第二光纤陶瓷棒12均可采用氧化铬材料制成；而在这种可拆卸的光纤适配器组装时，将参与器件耦合测试或者模块测试的光纤端面置于装配组件一4内，另一段光纤端面全部置于装配组件二6内，可以保持不与外界接触，避免了此段光纤端面受损伤风险；当装配组件一4上光纤端面发生破损、划伤等问题后，可以将装配组件一4与装配组件二6上的连接构件5拆卸，更换装配组件一4，与此同时，装配组件二6与TO或者BOX外壳的紧固性不会被破坏，更换新的装配组件一4后只需要通过连接构件5再次连接装配组件一4和装配组件二6完成测试即可，不需要重新对器件耦合焊接，实现了适配器的可拆卸更换。另外，本实施例这种适配器耦合焊接时，激光器焊点留在装配组件二6上形成稳定结构，装配组件一4的金属部分没有焊点，装配组件一4上光纤端面损坏的部分可以通过光纤研磨的方案修复而回收利用，并重新与装配组件二6组成适配器使用，降低了企业运营成本。

一种具体的实施方式，如图4所示，所述装配组件一4包括第一开口陶瓷套筒9、第一管体8和第一金属压环7，所述第一光纤陶瓷棒11的一端插入第一管体8内，第一光纤陶瓷棒11的另一端突出第一管体8的端面，所述第一开口陶瓷套筒9套接于第一管体8内，且所述第一开口陶瓷套筒9通过第一金属压环7压紧固定于第一管体8内，所述第一管体8上连接第一光纤陶瓷棒11的一端外侧面与连接构件5配合可拆卸连接，所述第一管体8可采用不锈钢、塑料或陶瓷材料制成。该装配组件一4与第一光纤陶瓷棒11在组装时，先将第一光纤陶瓷棒11的一端从第一管体8的一端伸入过盈压配在一起，然后将第一开口陶瓷套筒9从第一管体8的另一端套入，再将第一金属压环7从第一管体8上安装第一开口陶瓷套筒9的一端伸入并与第一管体8过盈压配在一起，保证第一开口陶瓷套筒9在第一管体8内不会移动。其中，所述第一光纤陶瓷棒11、第一开口陶瓷套筒9、第一管体8和第一金属压环7均同轴设置。当然，上述第一光纤陶瓷棒11与第一管体8之间，以及第一金属压环7与第一管体8之间过盈压配的结合方式，也可以使用胶粘固定的方式代替。

可优选的，所述第一管体8内沿其轴线方向依次设有第一小径孔、第一中径孔和第一大径孔，所述第一小径孔的孔径和第一开口陶瓷套筒9的内筒径均与第一光纤陶瓷棒11的外径相等，所述第一光纤陶瓷棒11的一端贯穿第一小径孔并延伸至第一中径孔内，所述第一开口陶瓷套筒9位于第一中径孔内，所述第一金属压环7位于第一大径孔内。通过对第一管体8的结构设计，可以对第一管体8内第一光纤陶瓷棒11、第一开口陶瓷套筒9和第一金属压环7各部件的安装位置进行精确限位，加强了以第一光纤陶瓷棒11中心为基准和装配组件一4同心的精度。

与装配组件一4相对应的，如图5所示，所述装配组件二6包括第二开口陶瓷套筒10、第二管体13和第二金属压环14，所述第二开口陶瓷套筒10和第二金属压环14均套接于第二管体13内，且所述第二开口陶瓷套筒10通过第二金属压环14压紧固定，所述第二光纤陶瓷棒12套接于第二开口陶瓷套筒10和第二金属压环14内，所述第一光纤陶瓷棒11插入所述第二开口陶瓷套筒10内并与第二光纤陶瓷棒12对准，所述第二管体13可采用不锈钢、塑料或陶瓷材料制成。该装配组件二6与第二光纤陶瓷棒12在组装时，先将第二开口陶瓷套筒10套入第二管体13中，然后将第二光纤陶瓷棒12一端伸入第二开口陶瓷套筒10并与之过盈压配在一起，将第二金属压环14套接于第二光纤陶瓷棒12上未伸入第二开口陶瓷套筒10的一端外侧，并使第二金属压环14与第二管体13过盈压配在一起，再将连接构件5套在上述组装好的第二管体13外侧。其中，所述第二光纤陶瓷棒12、第二开口陶瓷套筒10、第二管体13和第二金属压环14均同轴设置。当然，上述第二光纤陶瓷棒12与第二开口陶瓷套筒10之间，以及第二金属压环14与第二管体13之间过盈压配的结合方式，也可以使用胶粘固定的方式代替。

可优选的，所述第二管体13内沿其轴线方向依次设有第二小径孔、第二中径孔和第二大径孔，所述第二开口陶瓷套筒10和第二金属压环14分别置于第二中径孔和第二大径孔内，所述第二开口陶瓷套筒10和第二金属压环14的内径均与第二光纤陶瓷棒12外径相等，所述第一光纤陶瓷棒11贯穿第二小径孔并延伸至第二开口陶瓷套筒10内。同样，通过对第二管体13的结构设计，可以对第二管体13内第二光纤陶瓷棒12、第二开口陶瓷套筒10和第二金属压环14各部件的安装位置进行精确限位，加强了第二光纤陶瓷棒12和装配组件二6同心的精度。

采用上述装配组件一4和装配组件二6进行组装时，将装配组件一4上第一光纤陶瓷棒11的突出端从第二管体13的第二小径孔端插入到装配组件二6中第二开口陶瓷套筒10内，第二开口陶瓷套筒10提供一定的紧固力，将第一光纤陶瓷棒11与第二光纤陶瓷棒12抱紧，保证其内置光纤对准，从而通过第二开口陶瓷套筒10实现第一光纤陶瓷棒11与第二光纤陶瓷棒12的无源对准；然后将装配组件二6上连接构件5与装配组件一4的第一管体8配合连接，从而将装配组件一4和装配组件二6紧密连接在一起，形成稳定光路。

细化上述连接构件5的一种具体结构，所述连接构件5为螺旋锁扣，所述螺旋锁扣的一端套接于装配组件二6的端部，螺旋锁扣的另一端内表面具有内螺纹，所述装配组件一4上连接第一光纤陶瓷棒11的一端外侧面设有与螺旋锁扣的内螺纹配合的外螺纹，所述装配组件一4与螺旋锁扣通过螺纹可拆卸连接。在装配组件一4和装配组件二6组装时，旋转装配组件二6上的该螺旋锁扣，使之与装配组件一4上的外螺纹紧密结合，产生紧密压力，从而将装配组件一4和装配组件二6紧密压合在一起。当然，本发明中并不仅限于采用此种螺旋锁扣的形式固定装配组件一和装配组件二，也可以替换成其它的机械结构固定装配组件一和装配组件二。

另外，本实施例还提供了一种光器件，包括芯片、透镜以及上述的可拆卸的光纤适配器；所述芯片和透镜位于所述可拆卸的光纤适配器的第二光纤陶瓷棒一侧，且芯片与第二光纤陶瓷棒内光纤之间光路通过透镜耦合。具体的，对于激光器组件（TOSA）而言，激光芯片发出的激光通过透镜耦合到上述可拆卸的光纤适配器中第二光纤陶瓷棒的光纤端面；对于探测器组件（ROSA）而言，经过光纤传输的光，进入上述可拆卸的光纤适配器中第二光纤陶瓷棒的光纤中，再通过透镜耦合到探测器芯片上。

综上所述，本发明提供的这种可拆卸的光纤适配器将常规适配器一分为二，通过连接构件可拆卸的连接两段，更换方便，同时将参与器件耦合测试或者模块测试的光纤端面置于其中一段中，另一段中的光纤端面可保持不与外界接触，从而解决了现有适配器频繁与光纤插拔造成光纤端面损伤的问题。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可拆卸的光纤适配器，其特征在于，包括第一光纤陶瓷棒、第二光纤陶瓷棒、装配组件一和装配组件二，所述第一光纤陶瓷棒套接于装配组件一内，且第一光纤陶瓷棒的一端面突出所述装配组件一的端面，所述第二光纤陶瓷棒套接于装配组件二内，且第二光纤陶瓷棒的两端面均置于装配组件二内部，所述第一光纤陶瓷棒突出装配组件一的端面插入装配组件二内，且与第二光纤陶瓷棒对准，所述装配组件一和装配组件二通过连接构件可拆卸连接；

所述装配组件二包括第二开口陶瓷套筒、第二管体和第二金属压环，所述第二开口陶瓷套筒和第二金属压环均套接于第二管体内，且所述第二开口陶瓷套筒通过第二金属压环压紧固定，所述第二光纤陶瓷棒套接于第二开口陶瓷套筒和第二金属压环内，所述第一光纤陶瓷棒插入所述第二开口陶瓷套筒内并与第二光纤陶瓷棒对准，所述第二管体采用不锈钢、塑料或陶瓷材料制成；

所述第二管体内沿其轴线方向依次设有第二小径孔、第二中径孔和第二大径孔，所述第二开口陶瓷套筒和第二金属压环分别置于第二中径孔和第二大径孔内，所述第二开口陶瓷套筒和第二金属压环的内径均与第二光纤陶瓷棒外径相等，所述第一光纤陶瓷棒贯穿第二小径孔并延伸至第二开口陶瓷套筒内。

2.如权利要求1所述的一种可拆卸的光纤适配器，其特征在于，所述第一光纤陶瓷棒和第二光纤陶瓷棒均采用氧化铬材质制成，且其内置光纤。

3.如权利要求1所述的一种可拆卸的光纤适配器，其特征在于，所述装配组件一包括第一开口陶瓷套筒、第一管体和第一金属压环，所述第一光纤陶瓷棒的一端插入第一管体内，第一光纤陶瓷棒的另一端突出第一管体的端面，所述第一开口陶瓷套筒套接于第一管体内，且所述第一开口陶瓷套筒通过第一金属压环压紧固定于第一管体内，所述第一管体上连接第一光纤陶瓷棒的一端外侧面与连接构件配合可拆卸连接，所述第一管体采用不锈钢、塑料或陶瓷材料制成。

4.如权利要求3所述的一种可拆卸的光纤适配器，其特征在于，所述第一管体内沿其轴线方向依次设有第一小径孔、第一中径孔和第一大径孔，所述第一小径孔的孔径和第一开口陶瓷套筒的内筒径均与第一光纤陶瓷棒的外径相等，所述第一光纤陶瓷棒的一端贯穿第一小径孔并延伸至第一中径孔内，所述第一开口陶瓷套筒位于第一中径孔内，所述第一金属压环位于第一大径孔内。

5.如权利要求3所述的一种可拆卸的光纤适配器，其特征在于，所述第一光纤陶瓷棒与第一管体之间，以及第一金属压环与第一管体之间通过过盈压配或胶粘固定。

6.如权利要求1所述的一种可拆卸的光纤适配器，其特征在于，所述第二光纤陶瓷棒与第二开口陶瓷套筒之间，以及第二金属压环与第二管体之间通过过盈压配或胶粘固定。

7.如权利要求1所述的一种可拆卸的光纤适配器，其特征在于，所述连接构件为螺旋锁扣，所述螺旋锁扣的一端套接于装配组件二的端部，螺旋锁扣的另一端内表面具有内螺纹，所述装配组件一上连接第一光纤陶瓷棒的一端外侧面设有与螺旋锁扣的内螺纹配合的外螺纹，所述装配组件一与螺旋锁扣通过螺纹可拆卸连接。

8.一种光器件，其特征在于，包括芯片，透镜，以及权利要求1～7任一项所述的可拆卸的光纤适配器；所述芯片和透镜位于所述可拆卸的光纤适配器的第二光纤陶瓷棒一侧，且芯片与第二光纤陶瓷棒内光纤之间光路通过透镜耦合。