CN218886236U - 一种光插座 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光通信技术领域，提供了一种光插座，包括：管座，管座的两端分别用于连接发光元件以及光纤连接器；套管，套管容置于管座中；插芯，插芯的一端配合插接于套管中，另一端配合插接于管座中，插芯的轴心方向开设有内孔；透镜光纤，透镜光纤插接于内孔中，透镜光纤的透镜端突出内孔设置，并用于耦合发光元件。在插芯上安装透镜光纤，透镜光纤的透镜端突出插芯设置，并与发光元件耦合，相比普通的单模光纤，增大了光纤的受光面积，使得更多的光可以进入到光纤中，以实现更高功率的耦合，使得光插座满足高功率应用场景的需求。

Description

一种光插座

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及的是一种光插座。

背景技术

在光通信等的领域中，为了使光纤连接器与受光元件、发光元件等光学元件实现光学连接，通常使用光插座。现有的光插座中，光纤埋入插芯内孔中，光纤的耦合角度通常采用与插芯一起平面(微曲面)研磨加工的方式；受插芯的限制，光纤的耦合面型只能加工成为平面(微曲面)，使得光插座在耦合功率上受到限制，即无法满足高耦合功率应用场景的需求(例如：X光技术及层析技术、核磁共振技术及光学干涉断层成像技术等)；随着光通信的发展，对于光插座有了更高耦合功率的要求，现有的光插座无法满足更高耦合功率的要求。

因此，现有技术存在缺陷，有待改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种光插座，旨在解决现有技术中光插座的耦合功率受到插芯限制，光纤的耦合面型无法满足高耦合功率的需求的问题。

本申请解决技术问题所采用的一技术方案如下：一种光插座，包括：

管座，所述管座的两端分别用于连接发光元件以及光纤连接器；

套管，所述套管容置于所述管座中；

插芯，所述插芯的一端配合插接于所述套管中，另一端配合插接于所述管座中，所述插芯的轴心方向开设有内孔；

透镜光纤，所述透镜光纤插接于所述内孔中，所述透镜光纤的透镜端突出所述内孔设置，并用于耦合所述发光元件。

可选地，所述透镜端至少设置为圆锥形透镜端、单楔形透镜端、双楔形透镜端、单斜面透镜端、球面透镜端、斜球面透镜端中的一种。

可选地，所述透镜端的表面设置有增透膜。

可选地，所述光插座至少用于连接毛细管、光纤准直器、光纤阵列、裸光纤、光纤插头中的一种。

可选地，所述管座包括：

壳体，所述壳体设置有第一耦合孔、第二耦合孔和连接孔，所述第一耦合孔和所述第二耦合孔分别位于所述壳体的两端上，所述连接孔的两端分别连通所述第一耦合孔以及所述第二耦合孔，所述插芯的一端设置于所述连接孔中，另一端位于所述第二耦合孔中，所述透镜端位于所述第一耦合孔中；

内套，所述内套插接于所述第二耦合孔中，所述内套设置有阶梯孔，所述套管容置于所述阶梯孔中。

可选地，所述第一耦合孔的孔口设置有倒角或过渡圆弧。

可选地，所述阶梯孔包括：

第一孔面和第二孔面，所述第二孔面的内径小于所述第一孔面，所述套管容置于所述第一孔面以及所述第二耦合孔中。

可选地，所述第二孔面的两端均设置有倒角或过渡圆弧。

与现有技术相比，本申请提供了一种光插座，在插芯上安装透镜光纤，透镜光纤的透镜端突出插芯设置，并与发光元件耦合，相比普通的单模光纤，增大了光纤的受光面积，使得更多的光可以进入到光纤中，以实现更高功率的耦合，使得光插座满足高功率应用场景的需求。

附图说明

图1是本申请中提供的光插座的立体结构示意图；

图2是本申请中提供的光插座的剖视的立体结构示意图；

图3是本申请中提供的光插座的另一视角的立体结构示意图；

图4是本申请图3中A部放大示意图；

图5是本申请中提供的光插座的变形结构的立体结构的局部示意图；

图6是本申请中提供的光插座的变形结构的立体结构的局部示意图；

图7是本申请中提供的光插座的变形结构的立体结构的局部示意图；

图8是本申请中提供的光插座的变形结构的立体结构的局部示意图；

图9是本申请中提供的光插座的变形结构的立体结构的局部示意图；

图10是本申请中提供的光插座的变形结构的剖视的局部示意图；

图11是本申请中提供的光插座的变形结构的剖视的局部示意图；

图12是本申请中提供的光插座可连接的耦合元件的剖视示意图；

图13是本申请中提供的光插座中的壳体的剖视的立体结构示意图；

图14是本申请中提供的光插座中的内套的剖视的立体结构示意图；

附图标记说明：

10、光插座；11、管座；12、套管；13、插芯；14、透镜光纤；111、壳体；112、内套；1111、第一耦合孔；1112、第二耦合孔；1113、连接孔；1121、阶梯孔；1122、第一孔面；1123、第二孔面；141、透镜端；142、增透膜。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在光通信等的领域中，为了使光纤连接器与受光元件、发光元件等光学元件实现光学连接，通常使用光插座。现有的光插座中，光纤埋入插芯内孔中，光纤的耦合角度通常采用与插芯一起平面(微曲面)研磨加工的方式；受插芯的限制，光纤的耦合面型只能加工成为平面(微曲面)，使得光插座在耦合功率上受到限制，即无法满足高耦合功率应用场景的需求(例如：X光技术及层析技术、核磁共振技术及光学干涉断层成像技术等)；随着光通信的发展，对于光插座有了更高耦合功率的要求，现有的光插座无法满足更高耦合功率的要求。本申请基于现有技术中光插座的耦合功率受到插芯限制，光纤的耦合面型无法满足高耦合功率的需求的问题，提供了一种光插座，在插芯上安装透镜光纤，透镜光纤的透镜端突出插芯设置，并与发光元件耦合，相比普通的单模光纤，增大了光纤的受光面积，使得更多的光可以进入到光纤中，以实现更高功率的耦合，使得光插座满足高功率应用场景的需求；具体详参下述实施例。

请结合参阅图1和图2，本申请的第一实施例中提供了一种光插座10，包括管座11、套管12、插芯13和透镜光纤14；所述管座11的两端分别用于连接发光元件以及光纤连接器；所述套管12容置于所述管座11中；所述插芯13的一端配合插接于所述套管12中，另一端配合插接于所述管座11中，所述插芯13的轴心方向开设有内孔；所述透镜光纤14插接于所述内孔中，所述透镜光纤14的透镜端141突出所述内孔设置，并用于耦合所述发光元件。

可以理解，现有的光插座10中，光纤的耦合角度通常采用与插芯13一起研磨加工，受插芯13的限制，研磨后光纤的耦合面型比较单一，导致光插座10的耦合功率受限，无法满足高功率应用场景的需求(例如：X光技术及层析技术、核磁共振技术及光学干涉断层成像技术等)；本申请提供的光插座10，用于光纤连接器与发光元件的光学连接，在插芯13上安装透镜光纤14，透镜光纤14的透镜端141突出插芯13设置，并与发光元件耦合，相比普通的单模光纤，增大了光纤的受光面积，使得更多的光可以进入到光纤中，以实现更高功率的耦合，使得光插座10满足高功率应用场景的需求；

具体的，管座11为中空结构，两端用于安装发光元件以及光纤连接器，以便于发光元件和光纤连接器通过光插座10实现光学连接，发光元件可以是激光器；插芯13可以采用陶瓷插芯13；套管12位于管座11中，套管12套设在插芯13的一端上，光纤连接器插入套管12中，与插芯13处于同轴位置，套管12实现了光纤连接器与插芯13的同轴连接，进而可以确保透镜光纤14与光纤连接器的耦合精度；插芯13的另一端插接在套管12中，并与套管12相配合，以实现插芯13与套管12上安装的发光元件相耦合；插芯13的轴心方向开设有内孔，透镜光纤14插接在内孔中，与内孔相配合，保障透镜光纤14与光纤连接器的同轴度，保障透镜光纤14与光纤连接器的耦合精度；透镜光纤14的透镜端141位于插芯13背离套管12的一端，用于耦合发光元件；普通光纤需要与插芯13一起研磨出平面(微曲面)的耦合面型，耦合面积受限，耦合功率不高，而且由于插芯13硬度较高，因此加工过程存在高耗材和高耗能的缺点；本申请中采用透镜光纤14，透镜光纤14的透镜端141突出插芯13的内孔设置，便于单独对透镜端141加工，例如激光、机械等加工方式，以加工出多种形状的耦合面型，增大了光纤的受光面积，使得更多的光可以进入到光纤中，以实现更高功率的耦合，同时可以省去插芯13一起研磨加工造成的高耗材和高耗能，进而可以有效的降低成本；光插座10实际使用时，发光元件和光纤连接器安装在管座11的两端，发光元件发出的光进入透镜光纤14，沿着透镜光纤14进入光纤连接器中，实现了发光元件和光纤连接器的光学连接。

请结合参阅图3至图9，在一些实施方式中，所述透镜端141至少设置为圆锥形透镜端、单楔形透镜端、双楔形透镜端、单斜面透镜端、球面透镜端、斜球面透镜端中的一种。

可以理解，透镜光纤14的透镜端141可以加工成圆锥形、单楔形、双楔形、单斜面、球面、斜球面等形状，以适应于不同环境的成像、传感等，例如：医疗的激光微手术和微照明、医疗内窥镜、光学干涉断层成像技术等；具体的，如图4所示，圆锥形指在透镜光纤14的透镜端141加工出具有一定角度的锥面，并在锥面的前端加工出具有一定曲率的球面；如图5所示，单楔形指在透镜光纤14的透镜端141加工出具有一定夹角的双斜面，并在双斜面的前端加工出具有一定曲率的柱面；如图6所示，双楔形指在透镜光纤14的透镜端141加工出两对具有一定夹角的双斜面，并在双斜面的前端加工出具有一定曲率的柱面；如图7所示，单斜面即在透镜光纤14的透镜端141加工出具有一定角度的斜面；如图8所示，球面即在透镜光纤14的透镜端141加工出具有一定半径的球面；如图9所示，斜球面即在透镜光纤14的透镜端141加工出具有一定半径的球面，并在球面上加工出具有一定角度的斜面。

请结合参阅图10至图11，在一些实施方式中，所述透镜端141的表面设置有增透膜142。

可以理解，如图10所示，在圆锥形透镜端设置有增透膜142；如图11所示，在球面透镜端设置有增透膜142；增透膜142能够使得发光元件散射或反射回来的信号光尽可能的透射到透镜光纤14中，减少多次散射或反射，提高耦合功率；增透膜142可以采用化学镀膜、磁控溅射镀膜方式或原子层沉积等方式设置，具体可以采用Cr、Ti、Ni、Au、SiO₂、MgF₂等材质制作。

请参阅图12，在一些实施方式中，所述光插座10至少用于连接毛细管a、光纤准直器b、光纤阵列c、裸光纤、光纤插头f中的一种。

可以理解，光插座10可以用于连接毛细管a、光纤准直器b、光纤阵列c、裸光纤斜面d、裸光纤球面e、光纤插头f等耦合元件，通用性强。

请结合参阅图2和图13，在一些实施方式中，所述管座11包括壳体111和内套112；所述壳体111设置有第一耦合孔1111、第二耦合孔1112和连接孔1113，所述第一耦合孔1111和所述第二耦合孔1112分别位于所述壳体111的两端上，所述连接孔1113的两端分别连通所述第一耦合孔1111以及所述第二耦合孔1112，所述插芯13的一端设置于所述连接孔1113中，另一端位于所述第二耦合孔1112中，所述透镜端141位于所述第一耦合孔1111中；所述内套112插接于所述第二耦合孔1112中，所述内套112设置有阶梯孔1121，所述套管12容置于所述阶梯孔1121中。

可以理解，第一耦合孔1111用于安装发光元件；第二耦合孔1112用于安装内套112和套管12；连接孔1113的两端连通第一耦合孔1111和第二耦合孔1112，用于安装插芯13；透镜光纤14的透镜端141突出插芯13设置，位于第一耦合孔1111中，用于接收第一耦合孔1111中安装的发光元件发出的光；阶梯孔1121用于容置套管12，以及安装外部的光纤连接器；内套112的一端插接在第二耦合孔1112中，外部的光纤连接器从内套112的另一端伸入阶梯孔1121中，并与套管12相配合，实现与插芯13同轴设置，以便于与透镜光纤14耦合；通过设置壳体111和内套112，以便于插芯13和套管12的安装固定，以及固定外部的发光元件及光纤连接器；优选地，第一耦合孔1111与连接孔1113同轴设置，以便于发光元件与透镜光纤14准确对中，保障透镜光纤14的耦合功率。

需要说明的是，光插座10中的管座11并不限定为上述结构，其他的用于安装固定插芯13、套管12的结构均可。

请继续结合参阅图2和图13，在一些实施方式中，所述第一耦合孔1111的孔口设置有倒角或过渡圆弧。

可以理解，倒角或过滤圆弧具有过滤的作用，有利于发光元件安装在光插座10上。

请结合参阅图2和图14，在一些实施方式中，所述阶梯孔1121包括第一孔面1122和第二孔面1123，所述第二孔面1123的内径小于所述第一孔面1122，所述套管12容置于所述第一孔面1122以及所述第二耦合孔1112中。

可以理解，第一孔面1122位于内套112靠近壳体111的一端，第一孔面1122与第二耦合孔1112围成容置套管12的空间；外部的光纤连接器安装固定在第二孔面1123上，并伸入第一孔面1122中与套管12配合连接，以耦合套管12内插芯13；通过设置第一孔面1122和第二孔面1123，保障了外部的光纤连接器与透镜光纤14的耦合。

请继续结合参阅图2和图14，在一些实施方式中，所述第二孔面1123的两端均设置有倒角或过渡圆弧。

可以理解，在第一孔面1122的两端设置倒角或过渡圆弧，具有对光纤连接器安装在内套112，并与套管12配合连接的过滤作用，有利于光纤连接器安装在光插座10上；具体的，第二孔面1123背离套管12的一端上倒角或过渡圆弧的长度尺寸更大。

综上所述，本申请提供了一种光插座，包括：管座，管座的两端分别用于连接发光元件以及光纤连接器；套管，套管容置于管座中；插芯，插芯的一端配合插接于套管中，另一端配合插接于管座中，插芯的轴心方向开设有内孔；透镜光纤，透镜光纤插接于内孔中，透镜光纤的透镜端突出内孔设置，并用于耦合发光元件。在插芯上安装透镜光纤，透镜光纤的透镜端突出插芯设置，并与发光元件耦合，相比普通的单模光纤，增大了光纤的受光面积，使得更多的光可以进入到光纤中，以实现更高功率的耦合，使得光插座满足高功率应用场景的需求。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种光插座，其特征在于，包括：

管座，所述管座的两端分别用于连接发光元件以及光纤连接器；

套管，所述套管容置于所述管座中；

插芯，所述插芯的一端配合插接于所述套管中，另一端配合插接于所述管座中，所述插芯的轴心方向开设有内孔；

透镜光纤，所述透镜光纤插接于所述内孔中，所述透镜光纤的透镜端突出所述内孔设置，并用于耦合所述发光元件。

2.根据权利要求1所述的光插座，其特征在于，所述透镜端至少设置为圆锥形透镜端、单楔形透镜端、双楔形透镜端、单斜面透镜端、球面透镜端、斜球面透镜端中的一种。

3.根据权利要求1所述的光插座，其特征在于，所述透镜端的表面设置有增透膜。

4.根据权利要求1所述的光插座，其特征在于，所述光插座至少用于连接毛细管、光纤准直器、光纤阵列、裸光纤、光纤插头中的一种。

5.根据权利要求1所述的光插座，其特征在于，所述管座包括：

壳体，所述壳体设置有第一耦合孔、第二耦合孔和连接孔，所述第一耦合孔和所述第二耦合孔分别位于所述壳体的两端上，所述连接孔的两端分别连通所述第一耦合孔以及所述第二耦合孔，所述插芯的一端设置于所述连接孔中，另一端位于所述第二耦合孔中，所述透镜端位于所述第一耦合孔中；

内套，所述内套插接于所述第二耦合孔中，所述内套设置有阶梯孔，所述套管容置于所述阶梯孔中。

6.根据权利要求5所述的光插座，其特征在于，所述第一耦合孔的孔口设置有倒角或过渡圆弧。

7.根据权利要求5所述的光插座，其特征在于，所述阶梯孔包括：

第一孔面和第二孔面，所述第二孔面的内径小于所述第一孔面，所述套管容置于所述第一孔面以及所述第二耦合孔中。

8.根据权利要求7所述的光插座，其特征在于，所述第二孔面的两端均设置有倒角或过渡圆弧。

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