CN208224564U - 制冷盒光纤过孔密封装置、制冷盒以及单光子探测装置 - Google Patents

制冷盒光纤过孔密封装置、制冷盒以及单光子探测装置 Download PDF

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胡浩
郭俊
徐炎
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Abstract

本实用新型属于单光子探测技术领域,具体涉及一种制冷盒光纤过孔密封装置、制冷盒以及单光子探测装置,包括开设在制冷盒盒壁上并贯穿该盒壁设置的通孔,以及与该通孔相配合的堵头,所述堵头与通孔构成可拆卸式连接;所述通孔的内壁和/或堵头的外壁上开设有条槽,所述条槽的两端分别贯通至盒壁的内外两侧,该条槽即构成供光纤穿过的过孔;所述光纤的一端耦合在制冷盒中的APD内部,另一端与制冷盒外部的光纤跳线头相接,所述通孔的孔径被设置为至少能够供所述APD或光纤跳线头穿过。本实用新型可以根据实际需要在通孔周围设置任意多个过孔,整个装置仅需一个开孔部位,开孔数量的减少可以间接提高整个制冷盒的密封性和经济性。

Description

制冷盒光纤过孔密封装置、制冷盒以及单光子探测装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于单光子探测技术领域,具体涉及一种制冷盒光纤过孔密封装置、 制冷盒以及单光子探测装置。
背景技术
[0002] 目前单光子探测器领域最主要的器件还是雪崩光电二极管(APD),它是光探测领 域中使用的光伏探测器元件,其主要功能就是将光信号转换成电信号输出,因为AH)的灵敏 度高、高增益和响应速度快的特点,成为光通信中的首选信号探测器件。雪崩光电二极管 (APD)其最大的优点是具有放大效应,由它制成的光探测器具有很高的灵敏度,一般可比 PIN光电探测器的灵敏度高10-20dB。雪崩光电二极管也有缺点:第一,它会产生一种新的噪 声一一雪崩噪声;第二,在常温下APD内的热运动剧烈,会产生暗计数,影响光子的正常接 收;第三,其工作电压受环境温度影响很大,在常温下需要的工作电压会很高,而在低温下 则很低。为了减少APD的暗计数,降低其工作电压,APD需要在低温无光的环境下工作,温度 至少需要达到-40°C或_50°C的温度;通常将APD置于一密封性较好的制冷盒装置中,在其中 采用制冷组件,例如温差电致冷组件(TEC),来对APD进行制冷,通过温控电路实现APD局部 恒温。现有的制冷盒装置中,作为通常设置,制冷盒的侧壁上设有将APD转换后的射频信号 输出的射频信号连接器以及对制冷盒内部的制冷组件提供控制信号的控制信号连接器,并 且制冷组件上连接有散热器。
[0003] 目前市场上绝大部分的APD的输入端都已将光纤直接耦合进APD内部,且APD的光 纤尾管的另一端接有光纤跳线头;在单光子探测器中使用时,将APD置于制冷盒内部,但其 光纤尾管有一部分连同光纤跳线头是在制冷盒外部。所以制冷盒上需要设计光纤过孔,并 且基于上述该过孔的密封性也要得到保障。
[0004] 专利号ZL201310270105.4的发明专利《一种方便拆装的密封制冷盒及光纤过孔密 封连接器》中公开了一种制冷盒上的光纤过孔密封连接器,因每个TEC可供两个APD制冷,因 此每个制冷盒内接入两根APD。光纤过孔采用双孔作为两根光纤的过孔方式;光纤过孔连接 器结构分为内锁紧螺母、分成两半的分体式螺栓、外锁紧螺母。这种密封连接器的不足之处 在于:一根光纤就需要一个单独开设的过孔,成本较高,且过孔连接器的结构复杂,组装繁 琐,不利于生产。 实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于现有制冷盒光纤过孔密封装置、制冷盒以及 单光子探测装置结构复杂,组装繁琐,不利于生产的问题。
[0006]为解决上述技术问题,本实用新型提供了以下技术方案:
[0007] —种制冷盒光纤过孔密封装置,包括开设在制冷盒盒壁上并贯穿该盒壁设置的通 孔,以及与该通孔相配合的堵头,所述堵头与通孔构成可拆卸式连接;所述通孔的内壁和/ 或堵头的外壁上开设有条槽,所述条槽的两端分别贯通至盒壁的内外两侧,该条槽即构成 供光纤穿过的过孔;所述光纤的一端耦合在制冷盒中的APD内部,另一端与制冷盒外部的光 纤跳线头相接,所述通孔的孔径被设置为至少能够供所述APD或光纤跳线头穿过。
[0008] 优选的,所述条槽为至少两个,沿通孔或堵头周向间隔布置。
[0009] 优选的,所述通孔为螺纹孔,所述堵头是与该螺纹孔相匹配的螺纹柱。
[0010] 优选的,所述堵头包括膨胀套和柱塞,所述膨胀套由弹性材料制成,所述柱塞和膨 胀套被装配为当柱塞插入膨胀套内时能够使膨胀套沿径向膨胀;所述膨胀套和通孔被装配 为当膨胀套处于膨胀状态时膨胀套的外环面与通孔内环面构成过盈配合,并且当膨胀套处 于非膨胀状态时膨胀套的外环面与通孔内环面构成间隙配合。
[0011] 优选的,所述柱塞的外环面上设有外螺纹,所述柱塞的外径大于膨胀套的内径,且 柱塞或膨胀套的端部设有便于柱塞旋入膨胀套内的锥面结构。
[0012] 优选的,所述膨胀套的内环面和/或柱塞的外环面为锥面状。
[0013] 优选的,所述通孔内设有沉台,所述膨胀套具有与所述沉台挡接的限位部。
[0014] 优选的,光纤与过孔之间的缝隙采用密封胶填充。
[0015] 本实用新型还提供一种包含所述制冷盒光纤过孔密封装置的制冷盒。
[0016] 本实用新型还提供一种包含所述制冷盒的单光子探测装置。
[0017] 本实用新型的技术效果在于:本实用新型可以根据实际需要在通孔周围设置任意 多个过孔,整个装置仅需一个开孔部位,开孔数量的减少可以间接提高整个制冷盒的密封 性和经济性。本实用新型的密封装置结构简单,组装便捷,利于生产。
附图说明
[0018] 图1是本实用新型的实施例1所提供的制冷盒光纤过孔密封装置的爆炸图;
[0019] 图2是本实用新型的实施例1所提供的制冷盒光纤过孔密封装置的装配图;
[0020] 图3是本实用新型的实施例2所提供的制冷盒光纤过孔密封装置的爆炸图;
[0021] 图4是本实用新型的实施例2所提供的制冷盒光纤过孔密封装置的装配图;
[0022]图5是本实用新型的实施例3所提供的制冷盒光纤过孔密封装置的爆炸图;
[0023]图6是本实用新型的实施例3所述的制冷盒光纤过孔密封装置的装配图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
[0025] 实施例1
[0026]如图1、2所示,一种制冷盒光纤过孔密封装置,包括开设在制冷盒10盒壁上并贯穿 该盒壁设置的通孔12,以及与该通孔12相配合的堵头,所述堵头与通孔12构成可拆卸式连 接;所述通孔12的内壁上开设有条槽13,所述条槽13的两端分别贯通至盒壁的内外两侧,该 条槽13即构成供光纤11穿过的过孔;所述光纤11的一端耦合在制冷盒1 〇中的APD 15内部,另 一端与制冷盒10外部的光纤跳线头相接,所述通孔12的孔径被设置为至少能够供所述 APD15或光纤跳线头穿过。所述条槽13为两个,沿通孔12或堵头周向间隔布置。作为本实用 新型的优选实施例,所述通孔12为螺纹孔,所述堵头是与该螺纹孔相匹配的螺纹柱14。光纤 11与过孔之间的缝隙采用密封胶填充,进一步确保其密封性。
[0027]本实用新型可以根据实际需要在通孔12周围设置任意多个过孔,整个装置仅需一 个开孔部位,开孔数量的减少可以间接提高整个制冷盒10的密封性和经济性。本实用新型 的密封装置结构简单,组装便捷,利于生产。
[0028] 实施例2
[0029] 如图3、4所示,本实施例与实施例1的区别仅在于:所述堵头包括膨胀套16和柱塞 17,所述膨胀套16由弹性材料制成,所述柱塞17和膨胀套16被装配为当柱塞17插入膨胀套 16内时能够使膨胀套16沿径向膨胀;所述膨胀套16和通孔12被装配为当膨胀套16处于膨胀 状态时膨胀套16的外环面与通孔12内环面构成过盈配合,并且当膨胀套16处于非膨胀状态 时膨胀套16的外环面与通孔12内环面构成间隙配合。优选的,所述柱塞17的外环面上设有 外螺纹,所述柱塞17的外径大于膨胀套16的内径,且柱塞17或膨胀套16的端部设有便于柱 塞17旋入膨胀套16内的锥面结构。所述通孔12内设有沉台121,所述膨胀套16具有与所述沉 台121挡接的限位部161,沉台121和限位部161挡接能够防止在安装柱塞17时,膨胀套16受 外力作用向制冷盒10内侧滑动。限位部161上还设有用于避让所述光纤11的缺口。
[0030] 实施例3
[0031]如图5、6所示,本实施例与实施例2的区别仅在于:所述膨胀套16的内环面和柱塞 17的外环面为锥面状。所述柱塞17的外端设有便于施外力进行按压的压盖171,所述压盖 171内侧设有供撬棒插入的豁口以便于柱塞17的拆卸。本实施例直接采用按压式装配结构, 装配和拆卸过程较为简单。另外,本实施例中的条槽13开设在膨胀套16上,膨胀套16的内侧 端面即构成所述限位部,而通孔12的沉台121上开设有用于避让所述光纤11的缺口。
[0032] 实施例4
[0033] 本实施例是提供了一种包含上述任一实施例所述制冷盒光纤过孔密封装置的制 冷盒10。
[0034] 实施例5
[0035] 本实施例是提供了 一种包含上述实施例4所述制冷盒10的单光子探测装置。
[0036] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型 的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种制冷盒光纤过孔密封装置,其特征在于:包括开设在制冷盒(10)盒壁上并贯穿 该盒壁设置的通孔(12),以及与该通孔(12)相配合的堵头,所述堵头与通孔(12)构成可拆 卸式连接;所述通孔(12)的内壁和/或堵头的外壁上开设有条槽(13),所述条槽(13)的两端 分别贯通至盒壁的内外两侧,该条槽(13)构成供光纤(11)穿过的过孔;所述光纤(11)的一 端耦合在制冷盒(10)中的APD (15)内部,另一端与制冷盒(1〇)外部的光纤跳线头相接,所述 通孔(12)的孔径被设置为至少能够供所述APD (15)或光纤跳线头穿过。
2. 根据权利要求1所述的制冷盒光纤过孔密封装置,其特征在于:所述条槽(13)为至少 两个,沿通孔(12)或堵头周向间隔布置。
3. 根据权利要求1所述的制冷盒光纤过孔密封装置,其特征在于:所述通孔(12)为螺纹 孔,所述堵头是与该螺纹孔相匹配的螺纹柱(14)。
4. 根据权利要求1所述的制冷盒光纤过孔密封装置,其特征在于:所述堵头包括膨胀套 (16)和柱塞(17),所述膨胀套(16)由弹性材料制成,所述柱塞(17)和膨胀套(16)被装配为 当柱塞(17)插入膨胀套(16)内时能够使膨胀套(16)沿径向膨胀;所述膨胀套(16)和通孔 (12)被装配为当膨胀套(16)处于膨胀状态时膨胀套(16)的外环面与通孔(12)内环面构成 过盈配合,并且当膨胀套(16)处于非膨胀状态时膨胀套(16)的外环面与通孔(12)内环面构 成间隙配合。
5. 根据权利要求4所述的制冷盒光纤过孔密封装置,其特征在于:所述柱塞(17)的外环 面上设有外螺纹,所述柱塞(17)的外径大于膨胀套(16)的内径,且柱塞(17)或膨胀套(16) 的端部设有便于柱塞(17)旋入膨胀套(16)内的锥面结构。
6.根据权利要求4所述的制冷盒光纤过孔密封装置,其特征在于:所述膨胀套(16)的@ 环面和/或柱塞(17)的外环面为锥面状。
7.根据权利要求4所述的制冷盒光纤过孔密封装置,其特征在于:所述通孔(12)内设| 沉台(121),所述膨胀套(16)具有与所述沉台(121)挡接的限位部(161)。
8. 根据权利要求1至7任意一项所述的制冷盒光纤过孔密封装置,其特征在于 (11)与过孔之间的缝隙采用密封胶填充。 ^
9. 一种包含权利要求1至8任意一项所述制冷盒光纤过孔密封装置的制冷盒。
10. —种包含权利要求9所述制冷盒的单光子探测装置。
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