光纖定位插針的製作方法
2023-07-12 14:04:41 1
專利名稱：光纖定位插針的製作方法
光纖定位插針
技術領域：
本發明涉及光學器件，尤其涉及一種用於固定光纖的毛細插針槽。背景技術：
光器件是構建光通訊系統與網絡的基礎，無論是高速光傳輸設備、長距離光傳輸 設備，還是目前最受關注的智能光網絡，它們的發展都取決於光器件技術進步及產品更新 換代的速度，隨著光纖通訊技術的不斷進步，光器件迅速向小型化、集成化、降低構造的復 雜性、低成本方向發展。光纖固定座、光纖準直器、光纖陣列單元FAU等光器件為光纖通訊 系統及光纖傳感系統中的基礎光學器件，而在這些基礎的光學器件中都離不開精密光纖定 位插針，光纖本身尺寸小，而要求的定位精度非常高，多用毛細管插針來固定光纖，通常衡 量光纖定位插針產品質量的主要指標為插入損耗(Insert loss)、極限環境下使用壽命及 裝配方便性。光纖定位插針一般不單獨使用，必須與其他同類型的光纖定位插針及其相配套的 產品互相配合使用，才能形成光通路的連接，在光纖的端頭與另一條光纖交接的位置，如果 直接定位光纖固定，受限於光纖的尺寸，直接固定和定位光纖，實現兩條光纖的對準是不現 實的，這個時候就需要光纖定位插針，光纖定位插針將光纖端頭精密地定位在其內部，相當 於放大了光纖的尺寸，然後再用光纖定位插針去對接，在外力作用下，通過套筒的定位，實 現光纖的精確對接。光纖定位插針的材質一般為玻璃、陶瓷或石英，內部有貫穿光纖定位插針的光纖 定位毛細孔，對應著毛細孔在定位插針的端面開出一個錐形入口，錐形尖端與光纖定位毛 細孔圓弧過渡銜接，光纖從錐孔穿入到毛細孔內，然後於錐形入口點膠，通過毛細插針孔的 虹吸效應把膠吸入布滿到光纖與毛細孔的間隙內，膠固定了光纖與光纖定位毛細孔。光纖 定位插針的種類很多，可以根據在一個玻璃、陶瓷或石英圓柱體內同時固定不同數目的光 纖來區分光纖定位插針的類型，有單纖、雙纖、三纖、四纖等等定位插針，中間的毛細孔橫截 面的形狀也相應各有區別。如單纖插針的毛細孔尺寸公差一般在0. 127士0.001mm，多纖插 針的毛細孔尺寸公差一般在0. 253士0. 002mm,而光纖外徑公差為0. 125mm士0. 0007mm,這 樣光纖與毛細孔間存在很大的橫向偏移。由於光纖與毛細孔間存在橫向偏離，且毛細孔表面透明光滑，虹吸效果受到影響， 膠分布不均勻，很容易造成空膠，導致光纖受力力不均勻，再加上因毛細孔插針結構造成的 內應力，在極限環境下毛細孔插針開裂，因而光纖斷裂，使用壽命減低。當光纖與毛細孔插 針形成光通路後，由於光纖間橫向偏離存在，光路調整繁瑣，人工成本很高。另外毛細孔光纖定位插針生產工藝的限制，每個毛細孔插針裝配4至5根光纖已 經是極限，導致毛細孔插針不能小型化及集成化，制約了光器件向小型化、低成本、集成等 方向發展，因此研發新型高精密光纖定位器件具有重要意義。
發明內容本發明為解決上述問題而提供了一種光纖定位精準、光纖與毛細槽之間直接接 觸，光纖無橫向偏移，使插入損耗降到最低，增大光纖定位插針與膠的粘附力，避免出現空 膠現象，可以解決光纖定位插針孔內部應力斷裂問題的光纖定位插針。本發明解決上述問題的技術方案是光纖定位插針，包括插針本體和設置在內部 的光纖定位毛細孔，其特徵在於，所述光纖定位插針份為上、下兩塊，在上光纖定位塊和下 光纖定位塊的貼合面之間設有光纖定位毛細孔。當光纖定位毛細孔是由上、下光纖定位塊合在一起構成的時候，所述上、下光纖定 位塊都開有槽，在所述上光纖定位塊和下光纖定位塊上的槽橫截面形狀相同，為半圓形、V 型或者矩形，則貼合在一起後分別構成截面形狀為圓形、菱形或者方形的光纖定位毛細孔。當所述光纖定位毛細孔是由上、下光纖定位塊貼合在一起構成的時候，所述上光 纖定位塊下表面為平整向，只有下光纖定位塊上表面開有槽，所述光纖定位槽的橫截面形 狀為V型、U型或者半圓型，和下表面呈平面狀的上光纖定位塊貼合在一起，構成截面形狀 為V型、U型半圓型的光纖定位毛細孔。所述上光纖定位塊和下光纖定位塊貼合在一起，其截面的外形輪廓可以為圓形、方形。如上各種形狀的光纖定位槽可以在貼合面上設置多道，於是可以在上或下光纖定 位塊上得到截面形狀為波浪形、矩形波、齒形波形狀的光纖定位槽。這種可以實現多數量的 光纖集成定位。由於本發明提出的光纖定位插針是分體式結構，所以不存在結構內應力的問題， 而且分體式結構的在點膠時，直接將膠點到光纖定位槽內，然後貼合上、下光纖定位塊，使 膠在壓力作用下自然均勻分布毛細槽，而不需要利用虹吸原理來將膠吸入，不會產生膠分 布不均勻或者出現空膠的問題。本發明的有益效果是本發明的光纖定位插針，光纖與毛細槽之間直接接觸，光 纖無橫向偏移，使插入損耗降到最低，定位精度可以達到士0. 0005mm，是原有插針精度的 1/8，由於分體式結構，消除了結構內應力，極大地減少內應力破裂的機率，延長的使用壽 命，性能更加優良，而且利用這種結構能突破現有技術最多定位4或5根光纖的極限，能夠 在相同外形尺寸的光纖定位插針上集成1-1 道光纖定位毛細孔。實現最大程度的集成 化、小型化。
圖1是本發明之前現有技術的結構示意圖；圖2(a)是本發明截面結構示意圖；圖2(b)是本發明下光纖定位塊示意圖；圖3(a)是本發明中截面形狀為圓形的光纖定位毛細孔示意圖；圖3(b)是本發明中截面形狀為菱形的光纖定位毛細孔示意圖；圖3(c)是本發明中截面形狀為矩形的光纖定位毛細孔示意圖；圖4(a)是本發明圓柱體形有多道光纖定位槽的光纖定位插針截面示意圖； 圖4(b)是本發明矩形有多道光纖定位槽的光纖定位插針截面示意圖。圖中1、插針本體；2、光纖定位毛細孔；3、上光纖定位塊；4、下光纖定位塊；5、光纖定位槽；6、錐形入口。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並 不用於限定本發明。實施例1 參照圖1，所示為現有技術中光纖定位插針，包括插針本體1和設置在內 部的光纖定位毛細孔2，可以看到原有技術的光纖定位插針是完整的一體插針本體1在內 部有貫穿插針本體1的光纖定位毛細孔2，對應著毛細孔在定位插針的端面開出一個錐形 入口 6，錐形尖端與光纖定位毛細孔圓弧銜接。而本發明提出的新的技術方案如圖2(a)和 圖2(b)，其特徵在於，將所述光纖定位插針份為上、下兩塊的分體式結構，在上光纖定位塊 3和下光纖定位塊4的貼合面設有光纖定位毛細孔2。在所述上光纖定位塊3和下光纖定位塊4上的槽橫截面形狀相同，為半圓形、V型 或者矩形，則貼合在一起後分別夠成截面形狀為圓形、菱形或者方形的光纖定位毛細孔。圖 3_a表示出的是截面形狀為圓形的光纖定位毛細孔，圖3-b表示出的是截面形狀為菱形的 光纖定位毛細孔，圖3-c表示出的是截面形狀為方形的光纖定位毛細孔。在實施例2 所述光纖定位槽的橫截面形狀為V型或者U型，且所述光纖定位槽完 全分布在下光纖定位塊4上，所述上光纖定位塊3的下表面是平整表面。在實施例2中，上 光纖定位塊3完全起到一個平面的蓋子的作用，主要的定位作用由下光纖定位塊3承擔。當 然此時在下光纖定位塊4上的光纖定位槽的截面形狀也可以為橢圓形、半圓形、矩形，但是 考慮到上光纖定位塊3已經不起到定位固定的作用，所以選擇V型定位性能更加突出的截 面形狀的光纖定位槽會使技術效果更優越。如圖4所示，如上各種形狀的光纖定位槽可以在貼合面上設置多道，於是可以在 上或下光纖定位塊上得到截面形狀為波浪形、矩形波、齒形波形狀的光纖定位槽。這種可以 實現多數量的光纖集成定位。由於本發明提出的光纖定位插針是分體式結構，所以不存在結構內應力的問題， 而且分體式結構的在點膠時，直接將膠點到光纖定位槽內，然後貼合上、下光纖定位塊，使 膠在壓力作用下自然均勻分布毛細槽，而不需要利用虹吸原理來將膠吸入，不會產生膠分 布不均勻或者出現空膠的問題。本發明的有益效果是本發明的光纖定位插針，因為光纖與毛細槽之間是直接接 觸，光纖無橫向偏移，使插入損耗降到最低，定位精度可以達到士0. 0005mm,是原有插針精 度的1/8，由於分體式結構，消除了結構內應力，極大地減少內應力破裂的機率，延長的使用 壽命，性能更加優良，而且利用這種結構能突破現有技術最多定位4或5根光纖的極限，能 夠在相同外形尺寸的光纖定位插針上集成1 道光纖定位毛細孔。實現最大程度的集成 化、小型化。
權利要求
1.一種光纖定位插針，包括插針本體和設置在內部的光纖定位毛細孔，其特徵在於，所 述光纖定位插針份為上、下兩塊，在上光纖定位塊和下光纖定位塊的貼合面之間設有光纖 定位毛細孔。
2.根據權利要求1所述光纖定位插針，其特徵在於，所述上、下光纖定位塊都開有槽， 所述光纖定位毛細孔由上光纖定位塊下表面的槽和下光纖定位塊上表面的槽貼合在一起 構成。
3.根據權利要求1所述光纖定位插針，其特徵在於，所述上光纖定位塊下表面為平整 面，下光纖定位塊上表面開有槽，所述光纖定位毛細孔由上光纖定位塊下平面和下光纖定 位塊上表面的槽貼合在一起構成的。
4 根據權利要求2所述光纖定位插針，具特徵在於，在所述上光纖定位塊和下光纖定 位塊上的槽橫截面形狀相同，為半圓形、V型或者矩形，則貼合在一起後分別構成截面形狀 為圓形、菱形或者方形的光纖定位毛細孔。
5.根據權利要求3所述光纖定位插針，其特徵在於，所述光纖定位槽的橫截面形狀為V 型、U型或者半圓型，和下表面呈平面狀的上光纖定位塊貼合在一起，構成截面形狀為V型、 U型半圓型的光纖定位毛細孔。
全文摘要
一種光纖定位插針，包括插針本體和設置在內部的光纖定位毛細孔，其特徵在於，所述光纖定位插針份為上、下兩塊，在上光纖定位塊和下光纖定位塊的貼合面設有光纖定位槽，所述上光纖定位塊和下光纖定位塊貼合在一起，構成光纖定位毛細孔。本發明的光纖定位插針，光纖與毛細槽之間直接接觸，光纖無橫向偏移，使插入損耗降到最低，定位精度可以達到±0.0005mm，是原有插針精度的1/8，消除了結構內應力，極大地減少內應力破裂的機率，延長的使用壽命，性能更加優良，而且利用這種結構能突破現有技術最多定位4或5根光纖的極限，能夠在相同外形尺寸的光纖定位插針上集成1-128道光纖定位毛細孔，實現最大程度的集成化、小型化。
文檔編號G02B6/38GK102087388SQ20101028889
公開日2011年6月8日 申請日期2010年9月21日 優先權日2010年9月21日
發明者周小平, 李立, 王浪剛, 黃燕平 申請人:深圳市天陽穀科技發展有限公司