[發明專利]一種萬瓦級可調節的光纖連接器

有效

• 申請號: 201910599385.0
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110221391B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 李平雪;章曦;董雪巖;楊衛鑫
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 朱鵬

1.一種萬瓦級可調節的光纖連接器，其特征在于，包括：耦合器外殼；

所述耦合器外殼兩端安裝有光纖連接頭，每個所述光纖連接頭上安裝有光纖母頭；所述耦合器外殼內設有兩個耦合鏡片和調節機構；

所述調節機構用于實現：

任一所述耦合鏡片上下運動、上下俯仰、左右運動、左右擺動、前后運動的五維調節；或，

一所述耦合鏡片上下運動、上下俯仰、前后運動的三維調節和另一所述耦合鏡片左右運動、左右擺動、前后運動的三維調節；所述調節機構為兩套耦合鏡片調節機構，每套所述耦合鏡片調節機構包括鏡片固定架、鏡片調整環、導筒、第一微分頭和兩個第二微分頭；所述耦合鏡片安裝在所述鏡片固定架上，所述鏡片固定架放置在所述鏡片調整環內，所述鏡片調整環安裝在所述導筒內，所述導筒沿軸向滑動安裝在所述耦合器外殼內；所述第一微分頭安裝在所述光纖連接頭上且端部作用在所述鏡片調整環或導筒上，用于實現所述耦合鏡片前后運動的一維調節；兩個所述第二微分頭沿前后方向安裝在所述耦合器外殼的上/下位置處或左/右位置處，且端部作用在所述鏡片固定架上；用于實現所述耦合鏡片上下運動、上下俯仰的二維調節或左右運動、左右擺動的二維調節；

所述光纖連接器還包括水冷管公頭和水冷管母頭，所述鏡片調整環的側面圓柱面設有用于冷卻水導流的環形流道，所述環形螺旋流道的兩側分別設有兩個環形凹槽，且在所述環形凹槽內放置星型圈，用于密封環形流道；所述水冷管公頭固定在所述鏡片調整環端面的螺紋孔內，所述水冷管母頭通過螺紋連接到光纖連接頭里側端面上，所述水冷管公頭加上星型圈插入所述水冷管母頭內構成活塞結構；相連接的所述水冷管公頭和水冷管母頭作為所述鏡片調整環和外部的水流通道。

2.如權利要求1所述的光纖連接器，其特征在于，其所述調節機構用于實現：任一所述耦合鏡片上下運動、上下俯仰、左右運動、左右擺動、前后運動的五維調節；

所述調節機構為一套耦合鏡片調節機構，所述耦合鏡片調節機構包括鏡片固定架、鏡片調整環、導筒、兩個第一微分頭和四個第二微分頭；

任一所述耦合鏡片安裝在所述鏡片固定架上，所述鏡片固定架放置在所述鏡片調整環內，所述鏡片調整環安裝在所述導筒內，所述導筒沿軸向滑動安裝在所述耦合器外殼內；

所述第一微分頭安裝在所述光纖連接頭上且端部作用在所述鏡片調整環或導筒上，用于實現所述耦合鏡片前后運動的一維調節；

四個所述第二微分頭沿前后方向安裝在所述耦合器外殼的上/下位置處和左/右位置處，且端部作用在所述鏡片固定架上；用于實現所述耦合鏡片上下運動、上下俯仰、左右運動、左右擺動的四維調節。

3.如權利要求1-2中任一項所述的光纖連接器，其特征在于，所述光纖母頭通過轉接環安裝在所述光纖連接頭上。

4.如權利要求1-2中任一項所述的光纖連接器，其特征在于，所述耦合器外殼內設有溫度傳感器。

5.如權利要求1-2中任一項所述的光纖連接器，其特征在于，所述鏡片調整環側面的凹槽中設有彈簧盒，用于固定所述鏡片固定架。

6.如權利要求1-2中任一項所述的光纖連接器，其特征在于，所述鏡片調整環的兩端設有夾片，用于固定所述鏡片固定架。

7.如權利要求1-2中任一項所述的光纖連接器，其特征在于，所述導筒與光纖連接頭相對應的端面上設有多個彈簧卡環，兩個相對應的所述彈簧卡環之間通過彈簧連接。

8.如權利要求1-2中任一項所述的光纖連接器，其特征在于，所述耦合鏡片的透鏡形狀滿足以下方程：

式中，R為耦合鏡片的二次曲面曲率，Y為徑向坐標，K為圓錐二次曲線系數，A₄、A₆、A₈、A₁₀為高次項系數。