RU222410U1 - Оптический соединитель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области оптики и предназначена для соединения между собой волоконно-оптических кабелей волоконно-оптических линий связи. Заявленный оптический соединитель состоит из корпуса, представляющего собой металлический цилиндр с наружной резьбой, в котором установлены две центрирующие втулки из циркониевой керамики с установленными в них двумя керамическими ферулами, в каждую из которых вклеены сегменты оптического волокна, и отличается тем, что оптическое соединение сочленяемых оптических кабелей достигается за счет передачи коллимированного излучения между сферическими микролинзами, сформированными на свободных торцах бессердцевинных вставок, приваренных к сегментам одномодового оптического волокна. Достигаемый технический результат заключается в том, что оптический соединитель может быть адаптирован к любому значению рабочей длины волны излучения без изменения конструкции корпуса за счет корректировки фокусного расстояния сферических микролинз путем изменения длин бессердцевинных вставок. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области волоконно-оптической техники, в частности к линиям связи и применяется для соединения между собой волоконно-оптических кабелей.

Известна конструкция оптического соединителя (Патент РФ №2786485, G02B 6/32, G02B 6/38, опубликовано: 21.12.2022 Бюл. № 36). Данный оптический соединитель состоит из двух абсолютно идентичных соединяемых механически между собой бесконтактных оптических разъемов, каждый из которых состоит из защитного корпуса, в котором закреплен оптический модуль. Оптический модуль состоит из крышки, основания, установленной между ними прецизионной центрирующей шайбы и установленных коллиматорных объективов, каждый из которых состоит из сферической линзы, расположенной по направлению к отверстиям защитной крышки, и плосковогнутой линзы c диаметром, точно совпадающим с внутренним диаметром центрирующей втулки. При этом плосковогнутые линзы располагаются внутри центрирующей втулки и сформированы в процессе вклейки сферических линз из оптического клея с показателем преломления, совпадающим в пределах точности в 10% с показателем преломления материала сферической линзы, который имеет значение менее 2.

Принцип действия описанного бесконтактного оптического соединителя основан на технологии расширенного пучка. Данная технология заключается в создании с помощью сферической линзы расширенного светового пучка, диаметр которого в десятки раз превышает диаметр модового пятна на выходе сегмента одномодового оптического волокна и передачи этого расширенного светового пучка другой сферической линзе для фокусировки и ввода светового пучка во второй сочленяемый сегмент оптического волокна. При этом передача расширенного светового пучка происходит без оптического контакта между сегментами оптического волокна.

Недостатком данного устройства является большое количество оптических элементов (линз), что требует предварительной оценки геометрии оптической системы при изготовлении соединителя для конкретных эксплуатационных условий (диаметр модового пятна, длина волны излучения, оптические параметры применяемого оптического клея и т.д.).

Из уровня техники также известно устройство для соединения волоконно-оптических кабелей (United States Patent, US №5,247,595, опубликовано: 21.09.1993), принятое в качестве прототипа. В описываемой конструкции сферическая линза закреплена в коническом отсеке, между оптическим волокном и линзой имеется воздушный зазор, обеспечиваемый при помощи упора и упругой кольцевой прокладки.

Недостаток данной конструкции заключается в фиксированном, заложенном конструкцией устройства фокусном расстоянии сферической линзы. Это в свою очередь затрудняет адаптацию данного соединителя волоконно-оптических кабелей к изменению значения рабочей длины волны излучения, так как оптимальное фокусное расстояние между сегментом оптического волокна, принимающим излучение, и сферической линзой помимо ее размеров зависит от длины волны распространяющегося по оптическому волокну излучения. Таким образом, при необходимости изменения длины волны распространяющегося по оптическому волокну излучения требуется прецизионное изменение фокусного расстояния между оптическим волокном и сферической линзой, что влечет за собой необходимость прецизионного изменения геометрических размеров корпуса в зависимости от рабочей длины волны.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в возможности изменения длины волны излучения, распространяющегося по оптическому волокну, без изменения конструкции корпуса.

Технический результат, достигается тем, что дискретные сферические микролинзы заменены на сферические микролинзы, сформированные на конце бессердцевинной вставки, приваренной к сегменту одномодового оптического волокна с сердцевиной. За счет корректировки фокусного расстояния путем изменения длины бессердцевинной вставки, возможно настроить систему из линз на необходимую длину волны без необходимости изменения конструкции корпуса.

Заявляемое устройство, как и прототип, содержит защитный корпус и коллиматорные объективы, состоящие из сферических линз. От прототипа заявляемое изобретение отличается тем, что сферические линзы изготавливаются методом дугового оплавления бессердцевинных вставок, приваренных к сегментам одномодового оптического волокна с сердцевиной. Заявляемое устройство может выполняться с различными значениями длины бессердцевинной вставки, что позволяет упростить перестройку соединителя с расширителем пятна при изменении рабочей длины волны распространяющегося излучения без изменения геометрических размеров корпуса.

Структурное представление оптического соединителя приведено на фиг.1. Корпус оптического соединителя 1 представляет собой металлический цилиндр и имеет наружную резьбу М8×0,75 для соединения с оптическими разъемами типа FC, оснащенными накидными гайками, а также имеет пазы под ключи оптических разъемов, предназначенные для предотвращения неправильного подключения разъемов к соединителю. В корпусе установлены две центрирующие втулки 2 из циркониевой керамики длиной 11,4 мм. В центрирующие втулки установлены керамические ферулы 3 длиной 9 мм с типом полировки APC. В каждую ферулу вклеен сегмент оптического волокна 4, заполированный с одного торца вместе с ферулой и приваренный к бессердцевинному сегменту оптического волокна с другого торца. На свободных торцах бессердцевинных сегментов сформированы сферические микролинзы.

В корпусе оптического соединителя (фиг. 2) имеется упор, образованный сужением сквозного отверстия, который обеспечивает необходимое расстояние между центрирующими втулками, а также установленными в них ферулами (фиг. 2, А). За счет этого обеспечивается необходимое расстояние между линзами.

Работа устройства осуществляется следующим образом (фиг. 3). Оптическое излучение 1 распространяется по оптическому волокну 2, попадая в область монолитной сферической микролинзы 3, образованной на свободном торце бессердцевинной вставки 4, помещенной в корпус оптического соединителя, обеспечивает создание колимированного пучка 5, который за счет отсутствия рассеивания способствует минимизации потерь оптической мощности при помощи концентрационной передачи оптического излучения в область принимающей микролинзы 6, осуществляя дальнейшую передачу оптического излучения в принимающее оптическое волокно 7.

Claims (1)

1. Оптический соединитель, включающий корпус, представляющий собой металлический цилиндр с наружной резьбой, в котором установлены две центрирующие втулки из циркониевой керамики с установленными в них двумя керамическими ферулами, в каждую из которых вклеены сегменты оптического волокна, отличающийся тем, что на свободных торцах бессердцевинных вставок, приваренных к сегментам оптического волокна с сердцевиной, сформированы сферические микролинзы.