CN217689506U - 光纤准直器和光学设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光纤准直器和光学设备，包括外封管、出射透镜、玻璃管、端帽和光纤，外封管沿光路方向贯穿设置有第一安装孔，第一安装孔在第一端口处的内壁上设置有环形槽，出射透镜设置在第一安装孔内，环形槽处填充有玻璃焊料，玻璃焊料包围在出射透镜的外周，玻璃管沿光路方向贯穿设置有第二安装孔，玻璃管设置在第一安装孔内，端帽设置在第二安装孔内并位于第三端口处，端帽与出射透镜相对，光纤的包层设置有包层光滤除部，包层光滤除部位于第二安装孔内且位于第一安装孔外。通过第一端口处的气密性密封，实现外封壳体的高气密稳定性，也通过包层光滤除部把多余的包层光从玻璃管透射，提高准直器的耐高功率性能。

Description

光纤准直器和光学设备

技术领域

本实用新型涉及光学器件领域，尤其涉及一种光纤准直器和光学设备。

背景技术

光纤准直器属于光纤光器件的用于输入输出的一个光学元器件，光纤传出的发散光装置通过前置的凸透镜变成平行光，它的作用是使光最大效率的耦合进入所需的器件中或易如接受光信号最大效率的接受。

光纤准直器一般应用在光纤激光器或者光纤传感等领域的光无源器件，光纤准直器由尾纤与球透镜或自聚焦的输出透镜精确定位而成，它可以将光纤内的传输光转变成准直光，或将外界平行光耦合至单模光纤纤芯内，传统的光纤准直器只是简单的在毛细管端面研磨出一个角度，通常为8°，与输出透镜的8°面匹配，然后通过一个玻璃套管来固定。

而在航天级应用领域中，由于需要极其严苛的高可靠性，因此需要为器件及其设备配置高规格的气密封装，同时在不改变现有常规器件结构的前提下，需要设计加工简便的气密封装结构，另外，在高功率(100W以上)的光学设备应用中，还需要考虑器件的耐高功率性能。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种耐高功率且高气密性的光纤准直器和光学设备。

本实用新型的第二目的是提供一种具有上述光纤准直器的光学设备。

为了实现本实用新型第一目的，本实用新型提供一种光纤准直器，包括外封管、出射透镜、玻璃管、端帽和光纤，外封管沿光路方向贯穿设置有第一安装孔，第一安装孔在光路方向上的两端分别设置有第一端口和第二端口，第一安装孔在第一端口处的内壁上设置有环形槽，出射透镜设置在第一安装孔内并位于第一端口处，环形槽处填充有玻璃焊料，玻璃焊料包围在出射透镜的外周，玻璃管沿光路方向贯穿设置有第二安装孔，第二安装孔在光路方向上的两端分别设置有第三端口和第四端口，玻璃管设置在第一安装孔内并位于第二端口处，第三端口位于第二安装孔内并靠近于出射透镜，第四端口位于第二安装孔外，端帽设置在第二安装孔内并位于第三端口处，端帽与出射透镜相对，光纤设置在第二安装孔内，光纤的纤芯与端帽熔接，光纤的包层设置有包层光滤除部，包层光滤除部位于第二安装孔内且位于第一安装孔外。

更进一步的方案是，光纤与玻璃管位于第四端口处的内壁通过光敏胶粘接。

更进一步的方案是，包层光滤除部通过腐蚀工艺或者白化工艺制作而成。

更进一步的方案是，外封管由金属材料制成。

更进一步的方案是，环形槽具有朝外侧的敞口。

为了实现本实用新型第二目的，本实用新型提供一种光学设备，其特征在于，包括外封壳体和如上述方案的光纤准直器，外封管穿过外封壳体，第一端口位于外封壳体的内侧，第二端口位于外封壳体的外侧。

本实用新型的有益效果是，通过对出射透镜在第一端口处采用玻璃焊料进行密封，且利用环形槽处填充有玻璃焊料，玻璃焊料包围在出射透镜的外周的设置，其避免从透镜处的气体泄露，从而实现第一端口处气密性密封，当外封管穿过光学设备的外封壳体，外封壳体呈密封布置，继而利用光纤准直器的密封结构布置，也提高外封壳体的气密稳定性。另外通过敞口的布置方便于剥离焊料的加工，并且准直器尾部的光纤的包层采用腐蚀或者白化制成包层光滤除部，把多余的包层光过滤出来，并且采用透明的玻璃管结构封装方式，包层光通过玻璃管透射出去而不会发热，使得准直器能高功率下稳定工作，因此本方案兼顾了光纤准直器的气密性的同时且具备耐高功率性，以及结构简单易于加工制作。

附图说明

图1是本实用新型光纤准直器实施例的结构图。

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

参照图1，光纤准直器包括外封管11、出射透镜21、玻璃管24、端帽22和光纤23，外封管11沿光路方向X贯穿设置有第一安装孔111，第一安装孔111在光路方向X上的两端分别设置有第一端口112和第二端口113，第一安装孔111在第一端口112处的内壁上设置有环形槽114，环形槽114具有朝外侧的敞口。外封管11由金属材料制成，外封管11可为不锈钢管、铜管或镀金管，外封管的热膨胀系数比玻璃焊料以及透镜大。出射透镜21设置在第一安装孔111内并位于第一端口112处，环形槽114处填充有玻璃焊料115，玻璃焊料115包围在出射透镜21的外周，出射透镜21的外端面呈圆弧面布置，出射透镜21的内端面呈8度斜面布置。

玻璃管24沿光路方向X贯穿设置有第二安装孔241，第二安装孔241在光路方向X上的两端分别设置有第三端口242和第四端口243，玻璃管24设置在第一安装孔111内并位于第二端口113处，第三端口242位于第二安装孔241内并靠近于出射透镜21，第四端口243位于第二安装孔241外。

端帽可以是熔石英材质的玻璃棒，也可以是无芯光纤，端帽22设置在第二安装孔241内并位于第三端口242处，端帽22的第一端呈斜面布置，端帽22的第一端与出射透镜21的斜面相对，光纤23设置在第二安装孔241内，光纤23的纤芯与端帽22的第二端端面熔接，光纤23的包层设置有两个包层光滤除部231，包层光滤除部231通过腐蚀工艺或者白化工艺制作而成，两个包层光滤除部231位于中部，包层光滤除部231位于第二安装孔241内且位于第一安装孔111外，多余的包层光可从透明的玻璃管透射出去。在玻璃管的第四端口243处，光纤23与玻璃管24位于第四端口243处的内壁通过光敏胶25粘接。

光学设备实施例：

光学设备包括但不限于激光器、光隔离器、衰减器、滤波器、波分复用器、环形器、耦合器和光探测器等，光学设备包括外封壳体和上述光纤准直器，外封壳体3呈密封布置，外封管11穿过外封壳体，外封管可与外封壳体一体成型布置，或通过密封连接方式连接，第一端口112的位于外封壳体的内侧，第二端口113位于外封壳体的外侧。

通过第一端口处的气密性密封，实现外封壳体的高气密稳定性，也通过包层光滤除部把多余的包层光过滤出来，并且采用透明的玻璃管结构封装方式，包层光通过玻璃管透射出去而不会发热，提高准直器的耐高功率性能。

Claims (6)

1.光纤准直器，其特征在于，包括：

外封管，所述外封管沿光路方向贯穿设置有第一安装孔，所述第一安装孔在所述光路方向上的两端分别设置有第一端口和第二端口，所述第一安装孔在所述第一端口处的内壁上设置有环形槽；

出射透镜，所述出射透镜设置在所述第一安装孔内并位于所述第一端口处，所述环形槽处填充有玻璃焊料，所述玻璃焊料包围在所述出射透镜的外周；

玻璃管，所述玻璃管沿光路方向贯穿设置有第二安装孔，所述第二安装孔在所述光路方向上的两端分别设置有第三端口和第四端口，所述玻璃管设置在所述第一安装孔内并位于所述第二端口处，所述第三端口位于所述第二安装孔内并靠近于所述出射透镜，所述第四端口位于所述第二安装孔外；

端帽，所述端帽设置在所述第二安装孔内并位于所述第三端口处，所述端帽与所述出射透镜相对；

光纤，所述光纤设置在所述第二安装孔内，所述光纤的纤芯与所述端帽熔接，所述光纤的包层设置有包层光滤除部，所述包层光滤除部位于所述第二安装孔内且位于所述第一安装孔外。

2.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于：

所述光纤与所述玻璃管位于所述第四端口处的内壁通过光敏胶粘接。

3.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于：

所述包层光滤除部通过腐蚀工艺或者白化工艺制作而成。

4.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于：

所述外封管由金属材料制成。

5.根据权利要求1至4任一项所述的光纤准直器，其特征在于：

所述环形槽具有朝外侧的敞口。

6.光学设备，其特征在于，包括外封壳体和如上述权利要求1至5任一项所述的光纤准直器，所述外封管穿过所述外封壳体，所述第一端口位于外封壳体的内侧，所述第二端口位于所述外封壳体的外侧。

Images