專利名稱：一種耐振動光纖接觸件的制作方法
一種耐振動光纖接觸件技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于光纖連接器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在惡劣振動工作環(huán)境中仍然能夠 保持較好通信效果的光纖接觸件。
背景技術(shù)：
光纖連接器是完成光模塊及設(shè)備間活動連接的光無源器件，它通過一定的外部組 件把光纖的兩個端面精密對接起來，以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收 光纖中去，實現(xiàn)光能量的低損耗傳輸。
光纖接觸件的基本結(jié)構(gòu)包括插芯(陶瓷/金屬材料)、套筒(陶瓷/金屬材料) 和尾座；插芯通過壓接設(shè)備固定在金屬尾座中，兩者之間采用過盈配合；用膠把光纖固定 在插芯中；兩個光纖接觸件的插芯端面在經(jīng)過一定的精細研磨后，可在精密套管中完成低 損耗對接。研磨后插芯端面的形態(tài)是影響光纖連接器傳輸性能的主要因素。目前，商用光 纖連接器(如FC、ST、SC、LC等)大多采用插芯端面具有凸球面形狀的光纖接觸件，如圖5 所示為現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷插芯對接端面形狀示意圖；使用過程中，在對接軸向方向施加一定 的接觸壓力，使球面的接觸半徑達到纖芯半徑，實現(xiàn)物理接觸。
現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足之處
(1)物理接觸的對接方式在室內(nèi)等相對穩(wěn)定的環(huán)境下具有較好的對接性能；但 是，在對振動特性有較高要求的場合應(yīng)用時，物理接觸的對接面球面半徑小且光纖相對于 陶瓷面突出，光纖端面由于受力較大的力，極易遭到磨損，從而使光損耗急劇增加，甚至造 成信號中斷。
(2)在強振動過程中，插芯(尤其是金屬材料)的端面和側(cè)面由于磨損會產(chǎn)生大量 碎屑，污染光纖對接面，造成光纖端面的磨損。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種耐振動光纖接觸件，該接 觸件減少了應(yīng)力的集中，改善了強振動環(huán)境下插芯表面的磨損狀況，從而有效地防止磨損 產(chǎn)生的污染物對光纖端面造成損傷，并大大提高了光纖接觸件的抗振性能。
本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的
一種耐振動光纖接觸件，由第一陶瓷插芯、第二陶瓷插芯、陶瓷套筒、第一尾座、第 二尾座和光纖組成，其中第一陶瓷插芯的一端插入第一尾座中心的通孔中，第二陶瓷插芯 的一端插入第二尾座中心的通孔中，分別實現(xiàn)過盈配合，第一陶瓷插芯的另一端與第二陶 瓷插芯的另一端在陶瓷套筒中對接，兩個陶瓷插芯與陶瓷套筒之間也為過盈配合，且兩個 陶瓷插芯中心的通孔中裝入光纖，第一陶瓷插芯的對接端面為大半徑球面，且第一陶瓷插 芯中的光纖端面位置低于球面頂點位置，第二陶瓷插芯的對接端面為大半徑球面或者平 面，且第二陶瓷插芯中的光纖端面位置低于球面頂點位置或者低于平面位置。
在上述耐振動光纖接觸件中，第一陶瓷插芯對接端面的球面半徑為20mm-40mm。
在上述耐振動光纖接觸件中，第二陶瓷插芯對接端面的球面半徑為20mm-40mm。
在上述耐振動光纖接觸件中，第一陶瓷插芯中的光纖端面位置低于球面頂點位置 30nm_60nmo
在上述耐振動光纖接觸件中，當?shù)诙沾刹逍镜膶佣嗣鏋榇蟀霃角蛎鏁r，第二 陶瓷插芯中的光纖端面位置低于球面頂點位置30nm-60nm ；當?shù)诙沾刹逍镜膶佣嗣鏋?平面時，第二陶瓷插芯中的光纖端面位置低于平面位置30nm-60nm。
在上述耐振動光纖接觸件中，光纖通過膠與兩個陶瓷插芯中心通孔內(nèi)表面粘接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果
(1)本發(fā)明在使用的過程中，第一陶瓷插芯和第二陶瓷插芯通過一定的軸向保持 力，在開口陶瓷套管中進行精密對接，第一陶瓷插芯的大半徑球面和第二陶瓷插芯的大半 徑球面或者平面在接觸的過程中，減少了應(yīng)力的集中，改善了強振動環(huán)境下插芯表面的磨 損狀況，從而有效地防止磨損產(chǎn)生的污染物對光纖端面造成損傷；
(2)本發(fā)明兩個陶瓷插芯在對接過程中，光纖相對于陶瓷插芯端面是凹陷的，接觸 壓力主要分布在陶瓷插芯端面，光纖端面得到保護，不會在強振動中磨損；因此，這種設(shè)計 大大提高了光纖接觸件的抗振性能；
(3)實驗表明本發(fā)明接觸件的光纖端面在下列振動條件下無損傷，光能量損失小， 耐振動指標高，不需要額外設(shè)計抗振加固機構(gòu)；
a)隨機振動加速度譜密度60(m/S2)2/HZ ；總均方根加速度340. 2m/s2 ；
b)正弦振動頻率10 2000Hz ；加速度:300m/s2。


圖1為本發(fā)明光線接觸件結(jié)構(gòu)分解圖2為本發(fā)明光纖接觸件結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明第一陶瓷插芯對接端面形狀示意圖4為本發(fā)明第二陶瓷插芯對接端面形狀示意圖5為現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷插芯對接端面形狀示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述
如圖1所示為本發(fā)明光線接觸件結(jié)構(gòu)分解圖，由圖可知該接觸件由第一陶瓷插芯 1、第二陶瓷插芯2、開口陶瓷套筒3、第一尾座4、第二尾座5和光纖組成，其中第一陶瓷插 芯1的一端插入第一尾座4中心的通孔中，第二陶瓷插芯2的一端插入第二尾座5中心的 通孔中，分別實現(xiàn)過盈配合，第一陶瓷插芯1的另一端與第二陶瓷插芯2的另一端在開口陶 瓷套筒3中對接，兩個陶瓷插芯與陶瓷套筒之間也為過盈配合，且兩個陶瓷插芯中心的通 孔中裝入光纖。如圖2所示為本發(fā)明光纖接觸件裝配好的結(jié)構(gòu)示意圖。
各陶瓷部件都采用耐磨陶瓷材料，并且第一陶瓷插芯1對接端面研磨加工成大半 徑球面，球面半徑為20mm-40mm，第二陶瓷插芯2端面加工成大半徑球面或者平面，并保持 光纖相對于陶瓷插芯端面凹陷，如圖3所示為本發(fā)明第一陶瓷插芯對接端面形狀示意圖， 由圖可知第一陶瓷插芯1中的光纖6端面位置低于球面頂點位置30nm-60nm，光纖6與第一陶瓷插芯1中心孔的內(nèi)表面通過膠7進行粘接。如圖4所示為本發(fā)明第二陶瓷插芯對接端 面形狀示意圖，圖4中僅給出了對接端面為平面時的情形，由圖可知第二陶瓷插芯2中的光 纖8端面位置低于第二陶瓷插芯2的平面位置30nm-60nm，光纖8與第二陶瓷插芯2中心孔 的內(nèi)表面通過膠7進行粘接，第二陶瓷插芯2的端面也可以為大半徑球面，球面形狀與第一 陶瓷插芯1的對接端面相同，如圖3所示。且第二陶瓷插芯2中的光纖8端面位置低于球 面頂點位置30nm-60nm。
在使用的過程中，第一陶瓷插芯和第二陶瓷插芯通過一定的軸向保持力，在開口 陶瓷套筒3中進行精密對接，第一陶瓷插芯的大半徑球面和第二陶瓷插芯的大半徑球面或 者平面在接觸的過程中，尤其是大半徑球面與平面接觸過程中，減少了應(yīng)力的集中，改善了 強振動環(huán)境下插芯表面的磨損狀況，從而有效地防止磨損產(chǎn)生的污染物對光纖端面造成損 傷，大量實驗表明球面半徑為20mm-40mm時，大半徑球面與大半徑球面或者平面接觸過程 中，可以最大限度的減小磨損對光纖端面造成的損傷。
另外對接的過程中，光纖相對于陶瓷插芯端面是凹陷的，接觸壓力主要分布在陶 瓷插芯端面，光纖端面得到保護，不會在強振動中磨損，且大量實驗表明陶瓷插芯中的光 纖低于球面頂點或平面30nm-60nm為最佳，此時光纖接觸件的抗振性能達到最優(yōu)，本實施 例在如下振動條件下對接觸件進行了測試，測試表面接觸件光纖端面無損傷，光能量損失
(1)隨機振動加速度譜密度60(m/S2)2/HZ ；總均方根加速度340. 2m/s2 ；
(2)正弦振動頻率10 2000Hz ；加速度300m/s2 ；耐振動指標高。
以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1 一種耐振動光纖接觸件，由第一陶瓷插芯(1)、第二陶瓷插芯O)、陶瓷套筒(3)、第 一尾座G)、第二尾座( 和光纖組成，其中第一陶瓷插芯(1)的一端插入第一尾座中 心的通孔中，第二陶瓷插芯O)的一端插入第二尾座(5)中心的通孔中，分別實現(xiàn)過盈配 合，第一陶瓷插芯(1)的另一端與第二陶瓷插芯( 的另一端在陶瓷套筒C3)中對接，所述 兩個陶瓷插芯(1，2)與陶瓷套筒(3)之間也為過盈配合，且兩個陶瓷插芯(1，2)中心的通 孔中裝入光纖，其特征在于所述第一陶瓷插芯(1)的對接端面為大半徑球面，且第一陶瓷 插芯(1)中的光纖(6)端面位置低于所述球面頂點位置，第二陶瓷插芯O)的對接端面為 大半徑球面或者平面，且第二陶瓷插芯O)中的光纖(8)端面位置低于所述球面頂點位置 或者低于所述平面位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐振動光纖接觸件，其特征在于所述第一陶瓷插芯(1) 對接端面的球面半徑為20mm-40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐振動光纖接觸件，其特征在于所述第二陶瓷插芯(2) 對接端面的球面半徑為20mm-40mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐振動光纖接觸件，其特征在于所述第一陶瓷插芯(1) 中的光纖(6)端面位置低于所述球面頂點位置30nm-60nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐振動光纖接觸件，其特征在于當?shù)诙沾刹逍?2) 的對接端面為大半徑球面時，所述第二陶瓷插芯O)中的光纖(8)端面位置低于所述球面 頂點位置30nm-60nm;當?shù)诙沾刹逍綩)的對接端面為平面時，所述第二陶瓷插芯O)中 的光纖(8)端面位置低于所述平面位置30nm-60nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐振動光纖接觸件，其特征在于所述光纖通過膠與兩 個陶瓷插芯(1，2)中心通孔內(nèi)表面粘接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐振動光纖接觸件，該接觸件由兩個陶瓷插芯、陶瓷套筒、兩個尾座和光纖組成，兩個陶瓷插芯的一端分別插入兩個尾座中，兩個陶瓷插芯的另一端在陶瓷套筒中對接，其中一個陶瓷插芯的對接端面為大半徑球面，且該陶瓷插芯中的光纖端面位置低于球面頂點位置，另一個陶瓷插芯對接端面為大半徑球面或平面，且該陶瓷插芯中的光纖端面位置低于陶瓷插芯的球面頂點位置或低于平面位置，該接觸件減少了應(yīng)力的集中，改善了強振動環(huán)境下插芯表面的磨損狀況，從而有效地防止磨損產(chǎn)生的污染物對光纖端面造成損傷，并大大提高了光纖接觸件的抗振性能。
文檔編號G02B6/38GK102043207SQ20101062415
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉洪 , 姜東明, 李華強, 黃媛媛 申請人:航天時代電子技術(shù)股份有限公司