CN213690007U - 一种光纤端面连接结构、照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光学连接的技术领域，具体为一种光纤端面连接结构、照明装置，主要用于降低因激光功率密度过高而造成的光纤端面损伤。本实用新型包括两根光纤跳线以及耦合两根光纤跳线的光纤适配器，光纤端面连接结构还包括衰减片；衰减片位于光纤跳线之间，用于使得两根光纤跳线相互耦合的端面之间的距离不小于0.02mm。本实用新型与现有技术相比，在光纤与光纤之间放置衰减片，使两光纤端面隔开一定距离，可有效减少因功率密度大而造成光纤表面损伤的概率，且操作简单，减少了制造工序。

Description

一种光纤端面连接结构、照明装置

技术领域

本实用新型属于光学连接的技术领域，具体为一种光纤端面连接结构、照明装置，主要用于降低因激光功率密度过高而造成的光纤端面损伤。

背景技术

激光功率密度过高会造成管线端面的损伤，激光功率过高造成的损伤可分为坑状损伤、熔融损伤和溅射损伤三类。在高功率激光传输过程中，光纤熔接处或FC头连接端表面容易因激光功率密度过高而造成光纤端面产生不同程度不可逆转的损伤，从而使光纤导光能力急剧下降，因此当前未有超过1W的功率耦合进多模光纤用于照明。

申请号为“201320288672.8”的申请文件中，利用一块锥形玻璃块与高功率激光光纤进行熔接，避免了激光输出面上产生过高的激光功率密度造成光纤损坏。但是，这种将玻璃块与光纤熔接的工序较为复杂，不容易实施。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种光纤端面连接结构、照明装置，主要用于降低光纤端面连接造成的损伤。

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种光纤端面连接结构，包括两根光纤跳线以及耦合两根所述光纤跳线的光纤适配器，所述光纤端面连接结构还包括衰减片；所述衰减片位于所述光纤跳线之间，用于使得两根所述光纤跳线相互耦合的端面之间的距离不小于0.02mm。提供了一种照明装置，包括LD光源，还包括上述的一种光纤端面连接结构；所述LD光源与其中一条所述光纤跳线位于所述光纤适配器外的一端耦合。

作为优选，所述光纤适配器包括用于对接两根所述光纤跳线的套筒；所述衰减片的外部轮廓与所述套筒内部形状相匹配，并且所述衰减片设有供一侧光纤跳线的光耦合到另一侧光纤中的光通道。

作为优选，所述衰减片为金属材质，且表面光滑。

作为优选，所述光纤跳线的端部设有FC型光纤接头，所述FC型光纤接头包括插芯、金属件，所述金属件用于固定所述插芯；所述金属件上设有U型凸部，所述光纤适配器包括U型凹槽，所述U型凸部与U型凹槽相匹配。

作为优选，所述衰减片垂直放置在所述套筒中间，使得所述衰减片的其中一面与所述插芯的端面紧贴。

作为优选，所述衰减片固定且垂直放置在所述套筒中央。

作为优选，所述衰减片的厚度不小于0.02mm。

作为优选，所述LD光源的功率大于3W。

本实用新型具有如下技术效果：

1.衰减片的外部轮廓与套筒内部形状相匹配，使得衰减片在置于套筒中后不会发生偏移；衰减片设有供一侧光纤跳线的光耦合到另一侧光纤跳线中的光通道，光通道也是为了方便激光的通过，衰减片的设计在保证稳定的同时不影响光的传播效果。

2.衰减片为金属材质，且表面光滑。金属材质的衰减片结构较为稳定，不易发生变形，表面光滑，不会对光纤端面造成磨损。

3.FC型光纤接头上的金属件上设置U型凸部与光纤适配器上的U型凹槽相匹配，保证了光纤跳线在套筒内连接的稳定性，光纤在光纤适配器内连接时，金属件上的U型凸部与光纤适配器上的U型凹槽刚好相互配合，使U型凸部与U型凹槽相互卡扣，使两侧连接光纤的纤芯对准，以保证一侧光纤输出百分之九十以上的光能通过后到达另一侧光纤中。

4.衰减片可以放置在套筒内，在连接时先在光纤适配器的一端接入光纤跳线，再从另一端将衰减片放置在光纤适配器内，保证放好后的衰减片与套筒垂直，且衰减片的其中一面要与插芯的端面紧贴，一方面保证了不发生散光，另一方面也保证了衰减片固定在两插芯的端面之间。

5.衰减片也可以直接固定在套筒中，最后在套筒两端插入光纤，而衰减片固定且垂直放置在光纤适配器的套筒中央，在保证衰减片的稳定之外，也使得衰减片的两面分别于两插芯的端面贴合，也使得在再次插拔光纤或更换光纤时，衰减片不会随光纤端面脱落。

6.衰减片厚度不小于0.02mm，保证了两插芯的端面之间的安全距离，若太薄，则达不到防止损伤的效果。

附图说明

图1 FC接口光纤示意图。

图2 FC型光纤连接适配器示意图。

图3 为衰减片示意图。

图4 固定衰减片的FC型光纤连接适配器截面示意图。

图5 FC光纤-FC光纤连接示意图。

其中，1-FC型光纤接头；10-纤芯；11-插芯；12-金属件；13-橡胶套；14-活动螺纹帽；2-光纤适配器；20-套筒；21-U型凹槽；3-衰减片。

具体实施方式

这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图限制本实用新型。除非另外定义，否则本文使用的所有术语具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，常用术语应该被解释为具有与其在相关领域和本公开内容中的含义一致的含义。本公开将被认为是本实用新型的示例，并且不旨在将本实用新型限制到特定实施例。

实施例一

本实施例提供一种光纤端面连接结构，主要用于降低光纤端面连接造成的损伤。该结构包括：两根光纤跳线以及耦合两根所述光纤跳线的光纤适配器，所述光纤端面连接结构还包括衰减片；所述衰减片位于所述光纤跳线之间，用于使得两根所述光纤跳线相互耦合的端面之间的距离不小于0.02mm。

为了保证大功率的激光从一条光纤跳线传播到另一条光纤跳线中，且不对光纤造成损伤，本实施例中，在两光纤跳线之间放置衰减片3，使两光纤跳线隔开一定距离，经试验，两光纤跳线间的距离不能过小，因此，衰减片的衰减片3厚度不小于0.02mm。两光纤跳线通过光纤适配器2连接在一起，光纤适配器2包括用于对接两根所述光纤跳线的套筒20；所述衰减片3的外部轮廓与所述套筒20内部形状相匹配，并且所述衰减片3设有供一侧光纤跳线的光耦合到另一侧光纤跳线中的光通道。光纤跳线固定在套筒20内，相应的，衰减片3也设置在套筒20内并且位于两根光纤跳线的端部之间，为了衰减片3在套筒20内结构稳定，不发生偏移，衰减片3的外部轮廓和套筒20的内壁的形状以及大小均一致，除此之外，衰减片3在让两光纤跳线之间产生距离的同时不能妨碍光穿过衰减片3，因此，衰减片3还留有光通道。本实施例中，适配器套筒20为圆筒状通道，为了适应适配器2的内部结构，衰减片3为圆环形状，衰减片3的外径为2.4mm，内径小于1.5mm，其中为了使插芯11与衰减片3对齐，衰减片3的外轮廓所形成的圆与光通道所形成的圆为同心圆，这里的内径不小于1.5mm使得两插芯11的光线端面不会穿过衰减片3的内圆而直接接触，外径2.4mm也刚好与光线适配器2的套筒20的内径相一致，使得衰减片放置好后不发生偏移。衰减片为金属材质，且表面光滑。金属材质的衰减片结构较为稳定，不易发生变形，表面光滑，不会对光纤端面造成磨损，这里的光纤端面亦是插芯的端面。

光纤跳线有FC跳线、SC跳线、ST跳线、LC跳线，不同类型的光纤跳线之间不可互用，其中FC跳线插入损耗低、高回波损耗、重复性好、互换性好、环境适应性好，所以本实施例优先采用FC跳线。如图、图2，光纤跳线的端部设有FC型光纤接头1，FC型光纤接头1包括插芯11、金属件12，金属件12用于固定插芯11；金属件12上设有U型凸部，光纤适配器2包括U型凹槽21，U型凸部与U型凹槽21相匹配。金属件12为形状与适配器套筒内部形状相匹配的圆柱形结构，插芯11由金属件12的一端传过，并且部分露出在金属件12端面外，另外，插芯11与金属件12同轴，以保证两插芯11在套筒20内对齐。本实施例中，光纤适配器2的套筒20为圆筒形，两条跳线在光纤适配器2内连接，连接时，由FC型光纤接头11的内的插芯11插进光纤适配器2的套筒20内，为了使得两插芯11对齐，保证一侧光纤输出百分之九十以上的光能通过后到达另一侧光纤跳线中，在FC型光纤接头1的金属件12上设有U型凸部，其中U型凸部设在金属件12的外壁靠近插芯11头部的一端，在光纤适配器2上设有U型凹槽21，U型凸部和U型凹槽21相配，在FC型光纤接头1的插芯11插入套筒20的同时，U型凸部与U型凹槽21相互卡扣住，进一步的使得两插芯11处于同一中线线上。

在光纤适配器2上连接光纤跳线的FC型光纤接头1，并在两插芯的端面之间放置衰减片3有两种方式，第一种如图3，衰减片3人为放置在套筒20中间，使得衰减片3的其中一面与插芯11的端面紧贴，保证衰减片垂直于套筒。第二种如图4，所述衰减片固定且垂直放置在所述套筒中央。第一种，首先将光纤跳线其中一端接入光纤适配器2内套筒20的一端，接入时FC型光线接头上金属件12的U型凸部对准光纤适配器2上的U型凹槽21，对准后活动螺纹帽14沿着螺纹拧紧，再从光纤适配器2套筒20的另一端处放入衰减片3，衰减片3在放入时，其中一面要与插芯的端面紧贴，使得衰减片3与套筒20垂直，在放入时注意不能折叠、倾斜，而后以同样的方式将另一根光纤跳线接入光纤适配器2套筒20的另一端，放置好后，衰减片位于两光纤跳线的插芯的端面之间，且衰减片的两面分别于两插芯的端面紧贴，保证光在传输过程中不发生散光，有百分之九十以上的光传入另一个光纤，不造成太大的损失。第二种，衰减片3与光纤适配器2结合成一个整体，首先，衰减片3垂直固定在套筒20中央，然后取一条光纤跳线，将一端的FC型光纤接头1接入套筒20的一端，接入时FC型光纤接头1上金属件12的U型凸部对准光纤适配器2上的U型凹槽21，对准后活动螺纹帽14沿着螺纹拧紧，这时插入的插芯11的插芯的端面与衰减片3紧贴，金属件外面套有橡胶套13，也方便了在拧紧螺纹时不会手滑，再取另一根光纤跳线，将一端的FC型光纤接头1接入套筒20的另一端，同样，接入时FC型光纤接头1上金属件12的U型凸部对准光纤适配器2上的U型凹槽21，对准后活动螺纹帽14沿着螺纹拧紧，使得插芯的端面抵在衰减片3的另一面。两种方式均可实施，但可拆卸式中衰减片3容易因光纤跳线的插拔而脱落，且易在操作过程中导致衰减片3偏移、倾斜或折叠，而固定式操作方式较可拆卸式更为简便，衰减片3直接固定在光纤适配器2内，在光纤跳线插拔时不会对衰减片3产生影响，且无需考虑衰减片3放置不当的问题。

实施例二

一种照明装置，包括LD光源，还包括实施例一中的一种光纤端面连接结构，用于将LD光源耦合到光纤跳线。该照明装置是个激光导光照明系统，该系统包括激光光源，光纤以及发光体，这里的发光体是荧光材料，激光光源通过光纤激发发光体出光，光纤包括单模光纤和多模光纤两种，本实施例中，光纤跳线是多模光纤，多模光纤比单模光纤芯径粗，数值孔径大，能从光源耦合更多的光功率，且网络中连接器、耦合器用量大，单模光纤无源器件比多模光纤贵，而且相对精密、允差小，操作不如多模器件方便可靠，因此，为了节省资金、使得大功率的光在光纤中传播，多模光纤更适于本实施例中进行耦合。激光光源为LD光源，虽然LD和LED都是电流注入式发光器件，但它们具有不同的光束质量。LED发出的是随机相位光束，这与普通光源是一样的；但LD发出的光具有匹配相位特性，也就是相干光，这种相干光能够经过平行准直后被限制于有限的尺寸，并且可以经过远距离传输之后保持这种局域性，能够大大提高倍频光的转化效率。除此以外，因为LD比LED具有更高的工作速率。因此，本实施例中，将LD光源耦合到多模光纤中，通过光纤传导，使其末端出光，用于照明，使得工作效率更好，性能更好。LD光源的功率大于3W。之前未有激光超过1W的功率耦合进多模光纤用于照明，而本实施例中就对3W的LD光源进行传输，在保证实施例一中消除大功率的劣势，使光纤端面不受损伤的条件下，使得大功率的光通过多模光纤传输到荧光材料，大幅度提高荧光材料的发光亮度，达到更好的照明效果。

虽然描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (9)

1.一种光纤端面连接结构，包括两根光纤跳线以及耦合两根所述光纤跳线的光纤适配器，其特征在于：

所述光纤端面连接结构还包括衰减片；

所述衰减片位于所述光纤跳线之间，用于使得两根所述光纤跳线相互耦合的端面之间的距离不小于0.02mm。

2.根据权利要求1所述的一种光纤端面连接结构，其特征在于：

所述光纤适配器包括用于对接两根所述光纤跳线的套筒；

所述衰减片的外部轮廓与所述套筒内部形状相匹配，并且所述衰减片设有供一侧光纤跳线的光耦合到另一侧光纤跳线中的光通道。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的一种光纤端面连接结构，其特征在于：

所述衰减片为金属材质，且表面光滑。

4.根据权利要求2所述的一种光纤端面连接结构，其特征在于：

所述光纤跳线的端部设有FC型光纤接头，所述FC型光纤接头包括插芯、金属件，所述金属件用于固定所述插芯；

所述金属件上设有U型凸部，所述光纤适配器包括U型凹槽，所述U型凸部与U型凹槽相匹配。

5.根据权利要求4所述的一种光纤端面连接结构，其特征在于：

所述衰减片人为放置在所述套筒中间，使得所述衰减片的其中一面与所述插芯的端面紧贴，保证衰减片垂直于套筒。

6.根据权利要求2所述的一种光纤端面连接结构，其特征在于：

所述衰减片垂直固定在所述套筒中央。

7.根据权利要求1所述的一种光纤端面连接结构，其特征在于：

所述衰减片的厚度不小于0.02mm。

8.一种照明装置，包括LD光源，其特征在于：

还包括权利要求1-7中任一项所述的一种光纤端面连接结构；

所述LD光源与其中一条所述光纤跳线位于所述光纤适配器外的一端耦合。

9.根据权利要求8所述的一种照明装置，其特征

所述LD光源的功率大于3W。

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