CN218956961U - 一种调制器管壳及调制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种调制器管壳和调制器，通过尾管第一端的管径小于第二端的管径，增加尾管的热阻，减少尾管与管壳主体之间的热传递，提高焊接效率和质量，降低管壳主体内部件被高温破坏的风险。本实用新型的主要技术方案为：一种调制器管壳和调制器，包括管壳主体，管壳主体包括容纳腔，容纳腔内用于放置铌酸锂芯片；尾管，尾管的第一端与管壳主体连接，尾管的第二端向远离管壳主体的方向延伸，尾管的第一端的管径小于尾管的第二端的管径。本实用新型主要用于脉冲调制。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学器件领域，尤其涉及一种调制器管壳及调制器。
背景技术
铌酸锂晶体具有优异的光学特性，使得其成为光学领域，特别是光波导器件中常用的晶体材料。以铌酸锂为基础的调制器，通常采用管壳封装，在安装时可与光纤直接对准耦合，且具有高带宽，低驱动电压的特性，在光纤通信、光纤陀螺等方面有广泛应用。
铌酸锂调制器在生产组装时需要与光纤连接，光纤与调制器管壳的连接和密封是通过焊锡将光纤的金属套管焊接在调制器管壳上。现有的调制器管壳上用于连接光纤的位置，通常仅有简单的开口或者扁平的连接管，连接管的长度过短，且连接管的管径均匀，将导致焊接时，连接管上的热量很快传递至整个管壳，焊锡较难融化，焊接质量差，管壳里面元件和粘合剂容易被高温破坏。
实用新型内容
有鉴于此，为解决上述至少一项技术问题，本实用新型提供一种调制器管壳和调制器，用于解决管径均匀的调制器连接管导热过快导致焊接困难的问题。
为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
一方面，本实用新型提供一种调制器管壳，包括：
管壳主体(100)，管壳主体(100)包括容纳腔，容纳腔内用于放置铌酸锂芯片；
尾管(200)，尾管(200)的第一端与管壳主体(100)连接，尾管(200)的第二端向远离管壳主体(100)的方向延伸，尾管(200)的第一端的管径小于尾管(200)的第二端的管径。
其中，尾管(200)包括高热阻管(210)和焊接管(220)，高热阻管(210)与管壳主体(100)连接，焊接管(220)与高热阻管(210)连接，高热阻管(210)的管径小于焊接管(220)的管径。
一种优选方案中，高热阻管(210)和焊接管(220)为一体成型，高热阻管(210)和焊接管(220)的壁厚相同。
另一种优选方案中，高热阻管(210)的壁厚小于焊接管(220)的壁厚；
高热阻管(210)的内壁与焊接管(220)的内壁位于同一周面，高热阻管(210)的外径小于焊接管(220)的外径。
其中，高热阻管(210)的导热率小于焊接管(220)的导热率。
其中，高热阻管(210)的轴向长度与焊接管(220)的轴向长度的比值为0.25至0.5；
高热阻管(210)的外径大于等于4毫米，且小于等于4.5毫米；
焊接管(220)的外径大于等于5毫米，且小于等于6.5毫米。
其中，尾管(200)的管径由第一端至第二端逐渐增加。
其中，尾管(200)的轴向长度大于等于5毫米，且小于等于7毫米。
其中，尾管(200)的数量为两个，两个尾管(200)分别设置于管壳主体(100)的相背两端。
另一方面，本实用新型还提供一种调制器，用于与光纤组件(300)连接，光纤组件(300)包括光纤(310)和金属套管(320)，光纤(310)穿接于金属套管(320)，且光纤(310)与金属套管(320)固定，调制器包括如前述任一项的调制器管壳，以及铌酸锂芯片，尾管(200)用于与金属套管(320)焊接，尾管(200)为中空结构，光纤(310)用于穿过尾管(200)，并与容纳腔内的铌酸锂芯片耦合连接。
本实用新型提出的一种调制器管壳和调制器，通过尾管第一端的管径小于第二端的管径，增加尾管的热阻，减少尾管与管壳主体之间的热传递，提高焊接效率和质量，降低管壳主体内部件被高温破坏的风险。现有技术中，调制器管壳上用于连接光纤的位置，通常仅有简单的开口或者扁平的连接管，连接管的长度过短，且连接管的管径均匀，将导致焊接时，连接管上的热量很快传递至整个管壳，焊锡较难融化，焊接质量差，管壳里面元件和粘合剂容易被高温破坏。与现有技术相比，本申请文件中，通过设置尾管，且尾管与管壳主体连接的第一端的管径小于远离管壳主体的第二端的管径，使得尾管的热阻增加，光线的金属套管焊接时，减少尾管向管壳主体的热传递，降低了焊接时尾管热量向管壳主体的流失速度，使得焊接位置热量得到保证，降低焊接难度，提高焊接效率和质量，同时，由于管壳主体热传递少，可以降低管壳内如粘合剂和元件等被高温破坏的风险。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种调制器管壳和调制器的结构框图；
图2为本实用新型实施例提供的另一种调制器管壳和调制器的结构框图；
图3为本实用新型实施例提供的一种强度调制模块调制原理的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的调制器管壳其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
一方面，如图1-3所示，本实用新型实施例提供了一种调制器管壳，包括：
管壳主体(100)，管壳主体(100)包括容纳腔，容纳腔内用于放置铌酸锂芯片；
尾管(200)，尾管(200)的第一端与管壳主体(100)连接，尾管(200)的第二端向远离管壳主体(100)的方向延伸，尾管(200)的第一端的管径小于尾管(200)的第二端的管径。
管壳主体(100)为金属外壳，为铌酸锂芯片的封装结构，管壳主体(100)整体呈近似的长方体，内部为空腔结构。铌酸锂芯片通过粘合剂固定在管壳主体(100)的容纳腔内。管壳主体(100)长度方向的两端的端面上开设有穿接孔，尾管(200)的数量通常为两个，两个尾管(200)分别设置于管壳主体(100)的相背两端的端面上，且尾管(200)设置于穿接孔处。尾管(200)呈中空的管状结构，尾管(200)包括轴向上相背的第一端和第二端，尾管(200)具有贯通尾管(200)第一端和尾管(200)第二端的通孔。尾管(200)与管壳主体(100)连接，且连接于穿接孔处，使得尾管(200)与容纳腔连通，或者说容纳腔通过尾管(200)与管壳主体(100)外部连通。尾管(200)和穿接孔用于穿接外部光纤(320)，且尾管(200)的第二端用于与金属套管(320)焊接固定，以固定外部光纤(320)，使得外部光纤(320)与铌酸锂芯片耦合而完成调制器安装。尾管(200)第一端的管径小于尾管(200)的第二端的管径，指的是尾管(200)用于与金属套管(320)焊接的一端的管径大于连接管壳主体(100)一端的管径，一方面保证尾管(200)与金属套管(320)焊接位置管径足够大，使得尾管(200)与金属套管(320)固定稳定，另一方面，尾管(200)与管壳主体(100)连接处管径减小，将使得尾管(200)在靠近管壳主体(100)处的体量减少，导热介质减少，单位时间内可传导的热量减少，导热性能降低，降低尾管(200)向管壳主体(100)热传递的速度，保证热量集中在尾管(200)的第二端，保证焊接位置的高温。尾管(200)的管壁可以为在尾管(200)轴向上薄厚均匀，尾管(200)的管径指的是尾管(200)的内径和外径的平均值，或者尾管(200)的管壁可以为在尾管(200)轴向上薄厚不均，尾管(200)的管径还可以是尾管(200)的内径或者是外径，旨在在靠近管壳主体(100)的方向上减少单位距离上尾管(200)的体积，以减少导热的方案均应属于本申请的保护范围之内。
尾管(200)用于与金属套管(320)对接焊接，同时还用于安装保护胶帽。一种实施方式中，尾管(200)的轴向长度c大于等于5毫米，且小于等于7毫米。尾管(200)的轴向长度c即为第一端到第二端的长度，如图3所示，尾管(200)的轴向长度c具体可以为6毫米，相较现有技术中连接管通常为2.5毫米大大增长，一方面保证尾管(200)第二端距离管壳主体(100)足够远，减少焊接高温对管壳主体(100)的影响，尾管(200)在一定程度上起到减少热传递的效果；另一方面，尾管(200)长度增加使得保护胶帽更容易安装，使得保护胶帽连接更加稳定。
本实用新型提出的一种调制器管壳和调制器，通过尾管第一端的管径小于第二端的管径，增加尾管的热阻，减少尾管与管壳主体之间的热传递，提高焊接效率和质量，降低管壳主体内部件被高温破坏的风险。现有技术中，调制器管壳上用于连接光纤的位置，通常仅有简单的开口或者扁平的连接管，连接管的长度过短，且连接管的管径均匀，将导致焊接时，连接管上的热量很快传递至整个管壳，焊锡较难融化，焊接质量差，管壳里面元件和粘合剂容易被高温破坏。与现有技术相比，本申请文件中，通过设置尾管，且尾管与管壳主体连接的第一端的管径小于远离管壳主体的第二端的管径，使得尾管的热阻增加，光线的金属套管焊接时，减少尾管向管壳主体的热传递，降低了焊接时尾管热量向管壳主体的流失速度，使得焊接位置热量得到保证，降低焊接难度，提高焊接效率和质量，同时，由于管壳主体热传递少，可以降低管壳内如粘合剂和元件等被高温破坏的风险。
尾管(200)的管径可以均匀变化，也可以突变，下文中将以几种具体尾管(200)的结构为例进行尾管(200)结构的详细说明：
一种实施方式中，尾管(200)包括高热阻管(210)和焊接管(220)，高热阻管(210)与管壳主体(100)连接，焊接管(220)与高热阻管(210)连接，高热阻管(210)的管径小于焊接管(220)的管径。
高热阻管(210)和焊接管(220)均为圆柱形管状结构，高热阻管(210)和焊接管(220)同轴连接。焊接管(220)相背于高热阻管(210)的一端用于与金属套管(320)焊接固定。在焊接时，高热阻管(210)温度高，通过高热阻管(210)的管径小于焊接管(220)的管径，高热阻管(210)的体积小，导热慢，从而起到减慢焊接管(220)向管壳主体(100)热传播的作用。
一些实施方式中，高热阻管(210)和焊接管(220)可以为一体成型，高热阻管(210)和焊接管(220)的壁厚相同，加工时，可采用注塑成型。或者，高热阻管(210)和焊接管(220)也可以为分体结构，通过焊接成形。高热阻管(210)和焊接管(220)的组合可以看做是一体式尾管(200)在靠近管壳主体(100)处进行缩颈加工。或者，在一些其他实施方式中，高热阻管(210)的壁厚小于焊接管(220)的壁厚，通过减小高热阻管(210)壁厚的方式减少高热阻管(210)导热性能，可以实现大大减少焊接管(220)与管壳主体(100)之间热传递。加工时，可在尾管(200)靠近管壳主体(100)处进行周向切削，高热阻管(210)的内壁与焊接管(220)的内壁位于同一周面，高热阻管(210)的外径小于焊接管(220)的外径。使得尾管(200)靠近管壳主体(100)的一段区域内壁厚减小，形成的周向内陷区域即为高热阻管(210)，而未被切削的区域即为焊接管(220)。
在加工时，管壳主体(100)、高热阻管(210)和焊接管(220)可以为一体成型，采用整体注塑成型，起到增加调制器管壳整体结构稳定性，具有高温焊接不易导致变形等优点。
一些实施方式中，高热阻管(210)的壁厚小于焊接管(220)的壁厚的实施方式中，还可以是高热阻管(210)的外壁与焊接管(220)的外壁位于同一周面，高热阻管(210)的内径大于焊接管(220)的内径，同样能起到减少热传递的作用。
可以理解的是，高热阻管(210)虽然不能完全阻隔焊接管(220)与管壳主体(100)之间的热传递，但是相较于焊接管(220)与管壳主体(100)直接连接的方式，由于高热阻管(210)的实体体积小，即减小了热量传导介质的总量，将大大降低热传导效率，起到一定的阻隔热传效果。
一种实施方式中，高热阻管(210)的导热率小于焊接管(220)的导热率。
高热阻管(210)和焊接管(220)可采用不同的金属材料制备而成，如管壳主体(100)和焊接管(220)采用铁镍钴合金，高热阻管(210)可采用导热性能较差的铬合金等。
一种实施方式中，如图3所示，高热阻管(210)的轴向长度与焊接管(220)的轴向长度的比值小于等于0.5，以保证焊接管(220)的长度不会过短，保证尾管(200)机械强度足够，且由于焊接管(220)与金属套管(320)之间采用焊锡融化焊接，焊锡需覆盖焊接管(220)轴向上一定面积以保证焊接强度，保证焊接管(220)长度以保证焊锡有足够的覆盖面积。高热阻管(210)的轴向长度与焊接管(220)的轴向长度的比值大于等于0.25，保证高热阻管(210)长度足够，保证隔热效果。
一种实施方式中，如图3所示，高热阻管(210)的外径a大于等于4毫米，保证尾管(200)与管壳主体(100)的连接强度，高热阻管(210)的外径a小于等于4.5毫米，保证高热阻管(210)体积小，降低高热阻管(210)传热性能。焊接管(220)的外径大于等于5毫米，保证焊接管(220)与金属套管(320)的对接强度，保证焊锡覆盖面积和连接强度，焊接管(220)的外径小于等于6.5毫米，避免焊接管(220)过大导致的调制器管壳重量大，避免结构冗余。
一种实施方式中，尾管(200)的管径可以为逐渐均匀变化，如由第一端至第二端逐渐增加，尾管(200)整体呈圆锥形，同样能起到在尾管(200)第一端处减小热传的效果，且使得尾管(200)结构更加坚固。
另一方面，本实用新型还提供一种调制器，用于与光纤组件(300)连接，光纤组件(300)包括光纤(310)和金属套管(320)，光纤(310)穿接于金属套管(320)，且光纤(310)与金属套管(320)固定，调制器包括如前述任一项的调制器管壳，以及铌酸锂芯片，尾管(200)用于与金属套管(320)焊接，尾管(200)为中空结构，光纤(310)用于穿过尾管(200)，并与容纳腔内的铌酸锂芯片耦合连接。
如图1所示，光纤组件(300)中光纤(310)穿过金属套管(320)后，使用胶固定。安装时，光纤(310)穿过尾管(200)，金属套管(320)与尾管(200)，或者说焊接管(220)抵接，并采用焊锡熔融焊接固定，光纤(310)与铌酸锂芯片耦合并用胶固定，并将耦合完成的铌酸锂芯片用胶固定在管壳主体(100)的容纳腔中。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种调制器管壳，其特征在于，包括：
管壳主体(100)，所述管壳主体(100)包括容纳腔，所述容纳腔内用于放置铌酸锂芯片；
尾管(200)，所述尾管(200)的第一端与所述管壳主体(100)连接，所述尾管(200)的第二端向远离所述管壳主体(100)的方向延伸，所述尾管(200)的第一端的管径小于所述尾管(200)的第二端的管径。
2.根据权利要求1所述的调制器管壳，其特征在于，
所述尾管(200)包括高热阻管(210)和焊接管(220)，所述高热阻管(210)与所述管壳主体(100)连接，所述焊接管(220)与所述高热阻管(210)连接，所述高热阻管(210)的管径小于所述焊接管(220)的管径。
3.根据权利要求2所述的调制器管壳，其特征在于，
所述高热阻管(210)和所述焊接管(220)为一体成型，所述高热阻管(210)和所述焊接管(220)的壁厚相同。
4.根据权利要求2所述的调制器管壳，其特征在于，
所述高热阻管(210)的壁厚小于所述焊接管(220)的壁厚；
所述高热阻管(210)的内壁与所述焊接管(220)的内壁位于同一周面，所述高热阻管(210)的外径小于所述焊接管(220)的外径。
5.根据权利要求2所述的调制器管壳，其特征在于，
所述高热阻管(210)的导热率小于所述焊接管(220)的导热率。
6.根据权利要求2所述的调制器管壳，其特征在于，
所述高热阻管(210)的轴向长度与焊接管(220)的轴向长度的比值为0.25至0.5；
所述高热阻管(210)的外径大于等于4毫米，且小于等于4.5毫米；
所述焊接管(220)的外径大于等于5毫米，且小于等于6.5毫米。
7.根据权利要求1所述的调制器管壳，其特征在于，
所述尾管(200)的管径由第一端至第二端逐渐增加。
8.根据权利要求1所述的调制器管壳，其特征在于，
所述尾管(200)的轴向长度大于等于5毫米，且小于等于7毫米。
9.根据权利要求1所述的调制器管壳，其特征在于，
所述尾管(200)的数量为两个，两个所述尾管(200)分别设置于所述管壳主体(100)的相背两端。
10.一种调制器，用于与光纤组件(300)连接，所述光纤组件(300)包括光纤(310)和金属套管(320)，所述光纤(310)穿接于金属套管(320)，且所述光纤(310)与所述金属套管(320)固定，其特征在于，所述调制器包括如权利要求1-9中任一项的调制器管壳，以及铌酸锂芯片，所述尾管(200)用于与所述金属套管(320)焊接，所述尾管(200)为中空结构，所述光纤(310)用于穿过所述尾管(200)，并与所述容纳腔内的所述铌酸锂芯片耦合连接。
Priority Applications (1)
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| CN202223606804.5U CN218956961U (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种调制器管壳及调制器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202223606804.5U CN218956961U (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种调制器管壳及调制器 |
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Family Applications (1)
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| CN202223606804.5U Active CN218956961U (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种调制器管壳及调制器 |
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2022
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