CN209327623U - 一种抑制温漂的光学器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种抑制温漂的光学器件，包括封装壳体、光纤组件和填充胶，封装壳体沿光路方向设置有安装槽，光纤组件包括在至少两根光纤，光纤均沿光路方向地设置在安装槽中，填充胶填充在光纤和安装槽之间。将多根光纤设置在同一安装槽中，光纤之间可以利用填充胶连接和导热，亦可光纤之间邻接导热，并通过填充胶固定，且光纤产生的废热能够传递至封装壳体，或将废热传递至另一光纤处，或者传递至散热部位，继而降低两根光纤的温度差，提高在工作过程中的稳定性。

Description

一种抑制温漂的光学器件

技术领域

本实用新型涉及光学器件领域，尤其涉及一种可抑制温漂的光学器件。

背景技术

激光器或者一些光学器件在信号光传输时，其会发生相应的废热，当应用于一些对环境温度敏感的光纤器件，该废热的产生将导致光学器件的性能偏移，不利于正常性能的使用，且当多个这类的温度敏感的光纤器件同时使用时，每个器件的温度均不相同，而该温度差也会影响器件的工作稳定性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种利用降低温度差实现抑制温漂的光学器件。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供一种抑制温漂的光学器件，包括封装壳体、光纤组件和填充胶，封装壳体沿光路方向设置有至少两个安装槽，光纤组件包括在至少两根光纤，一根光纤沿光路方向地设置在安装槽中，填充胶填充在光纤和安装槽之间。

更进一步的方案是，填充胶包围在光纤的周壁上，填充胶填满安装槽。

更进一步的方案是，安装槽的底部槽壁呈弧形布置。

更进一步的方案是，光纤安装在底部槽壁处并与底部槽壁紧密配合。

更进一步的方案是，封装壳体包括基座和盖体，安装槽设置在基座上，安装槽在径向上设置有安装口，盖体盖合安装口并基座连接。

由上述方案可见，通过每个安装槽分别设置一根光纤，并给与填充填充胶，利用填充胶进行固定和导热，使光纤产生的废热能够传递至封装壳体，或将废热传递至另一光纤处，或者传递至散热部位，继而降低两根光纤的温度差，提高在工作过程中的稳定性。同时为了提高安装稳定性和导热性，故设置相应的弧形底部槽壁和填充胶的填充方式，以及设置盖体的盖合布置，其还能够提高使用方便性。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型还提供一种抑制温漂的光学器件，包括封装壳体、光纤组件和填充胶，封装壳体沿光路方向设置有安装槽，光纤组件包括在至少两根光纤，光纤均沿光路方向地设置在安装槽中，填充胶填充在光纤和安装槽之间。

更进一步的方案是，相邻的两根光纤的周壁邻接。

更进一步的方案是，填充胶包围在每一根光纤的周壁上，填充胶填满安装槽。

更进一步的方案是，封装壳体包括基座和盖体，安装槽设置在基座上，安装槽在径向上设置有安装口，盖体盖合安装口并基座连接。

由上述方案可见，与上述实施例方案不同的是，本实施例是将多根光纤设置在同一安装槽中，光纤之间可以利用填充胶连接和导热，亦可光纤之间邻接导热，并通过填充胶固定，且光纤产生的废热能够传递至封装壳体，或将废热传递至另一光纤处，或者传递至散热部位，继而降低两根光纤的温度差，提高在工作过程中的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型光学器件第一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型光学器件第二实施例的结构示意图。

图3是本实用新型光学器件第三实施例的结构示意图。

图4是本实用新型光学器件第四实施例的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

光学器件第一实施例：

参照图1，可抑制温漂的光学器件包括封装壳体、光纤组件和填充胶15，封装壳体包括基座11和盖体12，在基座11上设置有安装槽111和安装槽112，安装槽沿垂直于纸面的光路方向延伸，安装槽111和安装槽112在径向上分别设置有安装口，盖体12盖合安装口并基座11连接。

光纤组件包括在至少两根光纤13和光纤14，光纤13沿光路方向地设置在安装槽111中，光纤14沿光路方向地设置在安装槽112中，填充胶15填充在光纤和安装槽之间。在本实施例中，安装槽的底部槽壁呈弧形布置，光纤安装在底部槽壁处并与底部槽壁紧密配合，填充胶则填充在光纤的上方并呈填满状态。

光学器件第二实施例：

参照图2，在第一实施例的基础上，当光纤13和光纤14的直径较小时，则可采用填充胶15包围在光纤13和光纤14的周壁上，并使填充胶15分别填满安装槽111和安装槽112。

光学器件第三实施例：

参照图3，可抑制温漂的光学器件包括封装壳体、光纤组件和填充胶25，封装壳体包括基座21和盖体22，在基座21上设置有一个安装槽211，安装槽211沿垂直于纸面的光路方向延伸，安装槽211在径向上分别设置有安装口，盖体22盖合安装口并基座22连接。

光纤组件包括在两根光纤23和光纤24，光纤23沿光路方向地设置在安装槽211中，光纤24沿光路方向地设置在安装槽212中，光纤23和光纤24并排地布置，光纤23和光纤24的周壁邻接，填充胶25填充在光纤和安装槽之间，填充胶25填充在光纤的外周并呈填满状态。

光学器件第四实施例：

参照图4，在第三实施例的基础上，光纤组件还可以包括光纤23、光纤24和光纤26，光纤23、光纤24和光纤26平行地布置在安装槽中，相邻的两根光纤的周壁邻接，填充胶25填充在光纤和安装槽之间。

除了上述实施例外，光纤的采用还可以是多根地布置，且本案的光纤可采用对环境温度敏感的光纤光栅，或者是安装槽的布置亦可是多个地布置，另外，封装壳体还可以采用一体的设置，即沿光路方向地设置有安装槽，将光纤插入至安装槽中并填充相应的填充胶即可，而填充胶可采用光学胶水，或者一些导热性能良好的胶体，又或者是导热填充物，这些改变均可实现本实用新型的目的。

本案在应用时，基于如下原理：

一、热传导物理原理：热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一个系统的现象叫传热，热传递可分为热传导、对流、辐射三种模式。其中热传导是固体中传热的主要方式，在不流动的液体或气体层中层层传递，在流动情况下往往与热对流同时发生，物体或系统内的温度差，是热传导的必要条件。

二、傅里叶定律：当物体内的温度分布只依赖于一个空间坐标，而且温度分布不随时间而变时，热量只沿温度降低的一个方向传递，这称为一维定态热传导。此时的热传导可用下式描述：

式中W为是热流密度，即在与传输方向相垂直的单位面积上，在x方向上的传热速率，T为温度，x为热传递的方向坐标，λ为热导率。此式表明W正比于温度梯度dT/dx，但热流方向与温度梯度方向相反。

本案的光纤采用光纤光栅为例说明，光纤光栅波长随温度变化：10pm/℃。光纤13为高反光纤光栅a，光纤14为低反光纤光栅b，基座11的下表面为散热部，散热部用于与其他散热器连接，如水冷器或风冷器。

根据热力学原理，光纤光栅a、b的热量主要通过底板向下传导，以及光纤光栅a和b之间传导。在实际使用中由于高反光纤光栅a温度较低反光纤光栅b高，因此热量从a向b传导。其中向下传导的热功率为Wa和Wb，从A到B的传导热功率为Wab。

由傅里叶定律可知，热传导过程满足以下关系：

ΔT＝Wρ(其中ρ为热阻，ΔT为温度差，W为热传导功率)

ρ＝D/Sλ(其中D为传导距离，S为接触面积，λ为热导率)

故采用本案的抑制温漂型光学器件时，由于A、B之间存在热量传导，因此两者之间的温差满足以下关系：

其中，其中D为光纤光栅a、b距离底板的距离，S为光纤光栅与基座的接触面积，λ为封装材料的热导率，Wab为光纤光栅A发热功率的一部分，有Wab＜Wa，Dab为a、b之间的距离。可见，采用新型抑制温漂型光学器件，可以有效降低光纤13、光纤14之间的温差，随着发热功率的提高，通过优化两者之间的距离，可控制温度差，从而达到抑制温漂的目的。

如图2所示，将光纤13和光纤14相接触，使得两者距离为0，可以将两者温差降到最低，在理想情况下温差为零，实际上由于其他方向的热流影响，会存在一个较小的温差。

上述应用原理和工作原理均适用与第三实施例和第四实施例。

由上可见，光纤产生的废热能够传递至封装壳体，或将废热传递至另一光纤处，或者传递至散热部位，继而降低两根光纤的温度差，提高在工作过程中的稳定性。同时为了提高安装稳定性和导热性，故设置相应的弧形底部槽壁和填充胶的填充方式，以及设置盖体的盖合布置，其还能够提高使用方便性。

Claims (9)

1.一种抑制温漂的光学器件，其特征在于，包括：

封装壳体，所述封装壳体沿光路方向设置有至少两个安装槽；

光纤组件，所述光纤组件包括在至少两根光纤，一根所述光纤沿所述光路方向地设置在所述安装槽中；

填充胶，所述填充胶填充在所述光纤和所述安装槽之间。

2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于：

所述填充胶包围在所述光纤的周壁上，所述填充胶填满所述安装槽。

3.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于：

所述安装槽的底部槽壁呈弧形布置。

4.根据权利要求3所述的光学器件，其特征在于：

所述光纤安装在所述底部槽壁处并与所述底部槽壁紧密配合。

5.根据权利要求1至4任一项所述的光学器件，其特征在于：

所述封装壳体包括基座和盖体，所述安装槽设置在所述基座上，所述安装槽在径向上设置有安装口，所述盖体盖合所述安装口并所述基座连接。

6.一种抑制温漂的光学器件，其特征在于，包括：

封装壳体，所述封装壳体沿光路方向设置有安装槽；

光纤组件，所述光纤组件包括在至少两根光纤，所述光纤均沿所述光路方向地设置在所述安装槽中；

填充胶，所述填充胶填充在所述光纤和所述安装槽之间。

7.根据权利要求6所述的光学器件，其特征在于：

相邻的两根所述光纤的周壁邻接。

8.根据权利要求6所述的光学器件，其特征在于：

所述填充胶包围在每一根所述光纤的周壁上，所述填充胶填满所述安装槽。

9.根据权利要求6至8任一项所述的光学器件，其特征在于：

所述封装壳体包括基座和盖体，所述安装槽设置在所述基座上，所述安装槽在径向上设置有安装口，所述盖体盖合所述安装口并所述基座连接。