[發(fā)明專利]一種1乘7型塑料光纖耦合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010195560.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111308616B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧春蓮;曾勵(lì);孫偉民;佘琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/38
• 分類號(hào): G02B6/38
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明一種1乘7型塑料光纖耦合器，采用圓柱套筒型結(jié)構(gòu)，包括塑料閃爍光纖束、錐形波導(dǎo)、通信光纖、第一插芯、第二插芯、調(diào)整彈簧、法蘭盤和耦合器外殼；所述塑料閃爍光纖束和通信光纖通過(guò)錐形波導(dǎo)連接，且所述塑料閃爍光纖設(shè)置在第一插芯中，所述錐形波導(dǎo)和通信光纖設(shè)置在第二插芯中，且兩個(gè)插芯相對(duì)，所述法蘭盤和耦合器外殼包裹在兩個(gè)插芯外，所述調(diào)整彈簧設(shè)置在耦合器外殼和插芯中間，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊，連接精確，拆裝方便，且具有防水功能的塑料光纖耦合器，解決了套管連接方式不穩(wěn)固也難以操作的問(wèn)題，適用于水下作業(yè)的閃爍光纖陣列。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天文光子學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種1乘7型塑料光纖耦合器。

背景技術(shù)

宇宙線的構(gòu)成和起源一直是天體物理研究中的重要課題。對(duì)于粒子流量小的高能宇宙線，一般采用地面方式間接觀測(cè)。當(dāng)宇宙線粒子與大氣分子或原子核作用產(chǎn)生的次級(jí)粒子穿過(guò)一介質(zhì)時(shí)，若速度超過(guò)光在該介質(zhì)中的相速度，就會(huì)產(chǎn)生切倫科夫輻射。由于單位長(zhǎng)度的帶電粒子在水中產(chǎn)生的切倫科夫光要比空氣中多，發(fā)射角也更大，水切倫科夫探測(cè)器因而成為一種有效的宇宙線粒子觀測(cè)手段。探測(cè)器使用閃爍光纖陣列為主體，受到切倫科夫輻射激發(fā)產(chǎn)生的熒光在光纖中傳輸，由光電倍增管捕捉并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，對(duì)這些電荷和時(shí)間信息的分析能夠確定宇宙線原初粒子的能量及運(yùn)動(dòng)方向。

與塑料閃爍體相比，閃爍光纖陣列在探測(cè)射線過(guò)程中能夠同時(shí)滿足空間分辨率和能量分辨率的要求，商用化的閃爍光纖有各種尺寸，價(jià)格也遠(yuǎn)低于塊狀閃爍體，能構(gòu)建高效可靠的探測(cè)單元。但塑料閃爍光纖具有嚴(yán)重的能量衰減，在水中鋪設(shè)大量光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，收集到的熒光信號(hào)微弱。本發(fā)明提出一種塑料光纖耦合器，能將閃爍光纖束中的受激輻射光耦合到一根低損耗的通信塑料光纖中傳輸，并進(jìn)行固定和防水封裝，實(shí)現(xiàn)光纖的高效耦合。

光纖耦合器是用來(lái)連接兩根或多根光纖，使光纖中傳輸?shù)男盘?hào)在特殊的耦合區(qū)發(fā)生耦合，并進(jìn)行功率或波長(zhǎng)分配的元器件。目前，塑料光纖耦合器已經(jīng)在汽車、家用網(wǎng)絡(luò)和光學(xué)傳感領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，制作方法有波導(dǎo)法、研磨法、側(cè)面偶合法等。圓柱聚合物棒加熱拉錐后形成的錐形波導(dǎo)，兩端分別連接輸入光纖束和輸出光纖，即可作為1×N光纖耦合器，其端面處一般使用粘合劑接合，以熱縮套管加以固定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且水密性好的1乘7型塑料光纖耦合器。

本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種1乘7型塑料光纖耦合器，采用圓柱套筒型結(jié)構(gòu)，包括塑料閃爍光纖束、錐形波導(dǎo)、通信光纖、第一插芯、第二插芯、調(diào)整彈簧、法蘭盤和耦合器外殼；所述塑料閃爍光纖束和通信光纖通過(guò)錐形波導(dǎo)連接，且所述塑料閃爍光纖設(shè)置在第一插芯中，所述錐形波導(dǎo)和通信光纖設(shè)置在第二插芯中，且兩個(gè)插芯相對(duì)，所述法蘭盤和耦合器外殼包裹在兩個(gè)插芯外，所述調(diào)整彈簧設(shè)置在耦合器外殼和插芯中間。

還包括熱縮套管，所述熱縮套管設(shè)置在塑料光纖耦合器的兩端；

還包括有六角螺母和橡膠圈，所述橡膠圈設(shè)置在耦合器外殼和法蘭盤中間，所述六角螺母上的外螺紋與耦合器外殼上的內(nèi)螺紋相配合；

所述插芯中間有圓柱狀突起臺(tái)階，其尺寸和耦合器外殼的內(nèi)孔徑一致；

所述錐形波導(dǎo)一端的截面和塑料閃爍光纖束截面尺寸相同，另一端的截面與通訊光纖截面尺寸相同。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊，連接精確，拆裝方便，且具有防水功能的塑料光纖耦合器，解決了套管連接方式不穩(wěn)固也難以操作的問(wèn)題，適用于水下作業(yè)的閃爍光纖陣列；

本發(fā)明可以應(yīng)用于水切倫科夫探測(cè)器的閃爍光纖陣列中，實(shí)現(xiàn)塑料閃爍光纖和通信光纖之間的高效耦合及穩(wěn)定連接。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖；