光纖接頭的制作方法
【專利摘要】一種光纖接頭，包括：具有中空通孔的外殼，光纖穿過所述中空通孔；位于所述中空通孔內(nèi)的套筒，用于固定光纖；位于光纖與所述套筒之間的保護(hù)件，用于實(shí)現(xiàn)熱量散逸。本實(shí)用新型通過在光纖端部與套筒之間設(shè)置保護(hù)件以實(shí)現(xiàn)熱量散已，提高了光纖端部的散熱能力，降低了光纖端部的漏光使套筒管壁溫度升高的可能性，有利于減少套筒溫度過高而造成光纖燒毀的發(fā)生，有利于提高光纖內(nèi)傳輸激光的功率。
【專利說明】
光纖接頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖無源器件，特別涉及一種光纖接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]激光是20世紀(jì)人類偉大發(fā)明之一，并且廣泛應(yīng)用在很多領(lǐng)域。低強(qiáng)度激光照射治療的臨床價(jià)值國內(nèi)外已經(jīng)肯定。主要應(yīng)用在治療腦部疾病、心血管疾病、糖尿病、惡性腫瘤、白血病、精神科疾病、銀肩病、鼻炎等癥。根據(jù)健康醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)，低強(qiáng)度激光在心腦血管病發(fā)病前期預(yù)防及發(fā)病后的恢復(fù)期都具有較好的療效，對(duì)于健康及抑制人體衰老具有一定的作用。此外，激光技術(shù)還在生化檢驗(yàn)、血液分析等方面有廣泛的應(yīng)用，大功率激光器還可以用于外科手術(shù)。
[0003]在外科手術(shù)中，激光器產(chǎn)生的高能脈沖激光，通過光纖傳遞出來，光纖再通過內(nèi)窺鏡進(jìn)入人體，將激光器的能量傳入需要激光治療的部位，利用激光的高能、準(zhǔn)直、作用時(shí)間短以及熱影響區(qū)域小等特點(diǎn)，為患者進(jìn)行有效和安全的治療。
[0004]目前，醫(yī)療內(nèi)窺鏡手術(shù)中，常使用芯徑小于300微米的細(xì)光纖傳輸激光，因此對(duì)所述傳輸激光的功率具有較大的限制，激光功率不能超過100V，否則容易在造成光纖燒毀或者激光設(shè)備的損壞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型解決的問題是提供一種光纖接頭，以提高光纖傳輸激光的功率。
[0006]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種光纖接頭，包括:
[0007]具有中空通孔的外殼，光纖穿過所述中空通孔；
[0008]位于所述中空通孔內(nèi)的套筒，用于固定光纖；
[0009]位于光纖端部與所述套筒之間的保護(hù)件，用于實(shí)現(xiàn)熱量散逸。
[0010]可選的，所述套筒貫穿所述中空通孔，且背向光線入射方向伸出所述中空通孔;所述保護(hù)件貫穿所述套筒。
[0011]可選的，所述套筒為空心圓柱殼體，所述保護(hù)件為圓柱形，光纖沿軸線穿過所述保護(hù)件。
[0012 ]可選的，所述保護(hù)件內(nèi)形成有通孔，光纖穿過所述通孔。
[0013]可選的，所述通孔的直徑與光纖的直徑相等。
[0014]可選的，通過激光打孔技術(shù)在所述保護(hù)件內(nèi)形成所述通孔。
[0015]可選的，沿光纖徑向，所述保護(hù)件的尺寸小于1.8毫米。
[0016]可選的，沿光纖延伸方向，所述保護(hù)件的尺寸在3毫米到20毫米范圍內(nèi)。
[0017]可選的，所述保護(hù)件朝向光線入射的面為端面，所述端面為沿光線入射方向凹陷的凹面。
[0018]可選的，所述保護(hù)件為圓柱形，所述端面包括沿徑向設(shè)置并相連的第一圓臺(tái)面和第二圓臺(tái)面。
[0019]可選的，所述第一圓臺(tái)面與所述第二圓臺(tái)面之間的夾角大于135度。
[0020]可選的，所述保護(hù)件朝向光線入射的面為端面，所述端面為粗糙面，使投射至所述端面的光線發(fā)生漫反射。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本實(shí)用新型通過在光纖端部與套筒之間設(shè)置保護(hù)件以實(shí)現(xiàn)熱量散逸，提高了光纖端部的散熱能力，降低了光纖端部的漏光使套筒管壁溫度升高的可能性，有利于減少套筒溫度過高而造成光纖燒毀的發(fā)生，有利于提高光纖內(nèi)傳輸激光的功率。
[0023]本實(shí)用新型可選實(shí)施例中，所述保護(hù)件朝向光入射的端面為凹面，所述端面可以包括沿徑向設(shè)置并相連的第一圓臺(tái)面和第二圓臺(tái)面，且所述第一圓臺(tái)面和所述第二圓臺(tái)面間夾角大于135度。因此能夠?qū)θ肷涔庵械钠墓馐M(jìn)行散射，并且可以降低偏心光束沿原光路返回的可能，減少沿原光路返回的光能，有利于保護(hù)前端光學(xué)系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0024]圖1是一種光纖接頭的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是另一種光纖接頭的剖面結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖3至圖6本實(shí)用新型光纖接頭一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有技術(shù)中的光纖接頭存在傳輸激光功率受限的問題。現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中的光纖接頭分析對(duì)傳輸激光功率受限問題的原因:
[0028]參考圖1，示出了一種光纖接頭的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]所述光纖接頭包括外殼10，以及位于外殼10內(nèi)部用于固定光纖11的套筒12;所述套筒12套裝于光纖11的端部?，F(xiàn)有技術(shù)中，所述套筒12的材料一般為金屬，直接包裹于光纖11的端部表面。
[0030]當(dāng)所述光纖接頭使用時(shí)，激光耦合進(jìn)入光纖11，激光在光纖11表面發(fā)生全反射，從而實(shí)現(xiàn)激光在光纖11中的傳播。但是當(dāng)入射光的耦合光斑較大，數(shù)值孔徑大于光纖11傳輸條件的光在光纖11表面無法發(fā)生全反射，部分光會(huì)發(fā)生折射而從光纖11表面露出，形成漏光。漏光在光纖11和套筒12的接觸面產(chǎn)生熱量，從而造成光纖11端部和套筒12的接觸面附近(如圖1中圈13示出的部位)溫度升高。當(dāng)耦合進(jìn)入光纖11的入射光功率過大時(shí)，光纖11端部的漏光會(huì)使光纖端部和套筒燒毀。因此光纖端部的漏光在光纖11端部造成的熱量積聚，限制了光纖11內(nèi)傳輸激光的功率。
[0031]參考圖2，示出另一種光纖接頭的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0032]如圖2所示，由于漏光一般出現(xiàn)在光纖20的端部，因此所述光纖接頭中，套筒21端部內(nèi)徑大于光纖20的直徑，因此在光纖20端部附近，套筒21和光纖20未直接接觸，套筒21和光纖20之間存在間隙23。
[0033]由于間隙23的底面23b垂直光纖20的表面，因此當(dāng)耦合進(jìn)入光纖的激光存在偏心光束時(shí)，偏心光束會(huì)在間隙23內(nèi)傳播，容易形成沿入射光方向原光路返回的反射光。沿入射光方向原光路返回的反射光會(huì)投射至前端光學(xué)系統(tǒng)上，容易造成前端光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)器件的損傷，特別容易造成聚焦透鏡的損壞。
[0034]而且在光纖20端部與套筒21之間設(shè)置間隙23并沒有解決光纖20端部漏光造成熱量積聚的問題。而偏心光束以及光纖端部的漏光會(huì)在間隙23之后，套筒21與光纖20接觸的部分依舊造成熱量積聚，因此也無法解決光纖20內(nèi)傳輸激光功率受限的問題。
[0035]為解決所述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種光纖接頭，包括:
[0036]具有中空通孔的外殼，光纖穿過所述中空通孔;位于所述中空通孔內(nèi)的套筒，用于固定光纖;位于光纖與所述套筒之間的保護(hù)件，用于實(shí)現(xiàn)熱量散逸。
[0037]本實(shí)用新型通過在光纖端部與套筒之間設(shè)置保護(hù)件以實(shí)現(xiàn)熱量散已，提高了光纖端部的散熱能力，降低了光纖端部的漏光使套筒管壁溫度升高的可能性，有利于減少套筒溫度過高而造成光纖燒毀的發(fā)生，有利于提高光纖內(nèi)傳輸激光的功率。
[0038]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0039]參考圖3至圖6，示出了本實(shí)用新型光纖接頭一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040 ]參考圖3和圖4，示出了所述光纖接頭的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖4是圖3中圈100內(nèi)結(jié)構(gòu)的放大圖。
[0041]如圖3和圖4所示，所述光纖接頭包括:具有中空通孔的外殼110。
[0042]所述外殼110用于在光纖與光纖連接或者光纖與激光器連接的過程中，實(shí)現(xiàn)手持，以保護(hù)光纖101。此外，當(dāng)所述光纖101用于傳輸大功率激光時(shí)，所述外殼110還可以起到保護(hù)作用。所述外殼110內(nèi)設(shè)置有中空通孔，光纖101固定于所述中空通孔內(nèi)。具體的，所述外殼110的材料可以為塑料。
[0043]位于所述中空通孔內(nèi)的套筒120，用于固定光纖101。
[0044]所述套筒120設(shè)置于所述外殼110的中空通孔內(nèi)，夾持光纖101，通過所述套筒120與所述中空通孔內(nèi)部的相連，實(shí)現(xiàn)光纖101的固定。本實(shí)施例中，所述套筒120的材料為金屬O
[0045]本實(shí)施例中，所述套筒120貫穿所述外殼110內(nèi)的中空通孔，以提高對(duì)光纖1I的保護(hù)作用，且沿背向光線入射方向，所述套筒120伸出所述中空通孔，以便實(shí)現(xiàn)光纖101與適配器的連接。
[0046]所述光纖接頭還包括位于光纖101端部與所述套筒120之間的保護(hù)件130，用于實(shí)現(xiàn)熱量散逸。
[0047]所述保護(hù)件130用于改善所述光纖101端部的散熱性能，避免光纖101端部出現(xiàn)熱量積聚，避免光纖1I在輸入大功率激光時(shí)燒毀，提高光纖1I傳輸激光的功率。
[0048]具體的，所述套筒120為空心圓柱殼體，因此所述保護(hù)件130為圓柱形，光纖101穿過所述保護(hù)件130。本實(shí)施例中，所述套筒120的內(nèi)徑大于所述光纖101的直徑，在套筒120與所述光纖1I之間填充有保護(hù)件130。
[0049]此外，所述光纖101沿軸線穿過圓柱形的所述保護(hù)件130，也就是說，光纖101、所述保護(hù)件130以及所述套筒120三者共軸設(shè)置，有利于插入適配器后，激光耦合進(jìn)入光纖101。
[0050]本實(shí)施例中，所述保護(hù)件130貫穿所述套筒130，以增大所述保護(hù)件130與所述光纖101的接觸面積，提高所述保護(hù)件130的散熱效果，增強(qiáng)對(duì)光纖101的保護(hù)作用。
[0051]為了使光纖101穿過所述保護(hù)件130，所述保護(hù)件130內(nèi)設(shè)置有通孔，光纖101穿過所述通孔。所述通孔的直徑與光纖101的直徑相等，從而保證所述保護(hù)件130與光纖101直接接觸，以實(shí)現(xiàn)散熱功能。具體的，可以通過激光打孔的技術(shù)在所述保護(hù)件130內(nèi)形成所述通孔。
[0052]具體的，沿光纖101徑向，所述保護(hù)件130的尺寸如果太大，則會(huì)使所述光纖接頭的體積過大，也不利于降低所述光纖接頭的制造成本。本實(shí)施例中，沿光纖101徑向，所述保護(hù)件130的尺寸小于1.8毫米。
[0053]此外，沿光纖延伸方向，所述保護(hù)件130的尺寸如果太大，則容易造成材料的浪費(fèi)或增加制造成本和制造難度?？蛇x的，沿所述光纖101延伸方向，所述保護(hù)件130的尺寸在3毫米到20毫米范圍內(nèi)。
[0054]由于所述保護(hù)件130用于改善所述光纖101端部的散熱性能，因此所述保護(hù)件130的材料具有吸光、導(dǎo)熱以及耐高溫的性能。
[0055]此外，所述保護(hù)件130的導(dǎo)熱率大于40瓦/米.開爾文，以實(shí)現(xiàn)光纖101端部漏光所產(chǎn)生的熱量的及時(shí)傳導(dǎo)，減少光纖101端部的熱量積聚，降低光纖101端部的溫度，減少光纖101端部被高功率激光燒壞的現(xiàn)象出現(xiàn)的可能，提高光纖101傳輸激光的功率。
[0056]進(jìn)一步，本實(shí)施例中，所述保護(hù)件130的熔點(diǎn)高于2000攝氏度，也就是說，所述保護(hù)件130具有較強(qiáng)的耐熱性能，能夠有效減少傳輸高功率激光時(shí)，出現(xiàn)光纖接頭被燒毀現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0057]具體的，所述保護(hù)件130可以由藍(lán)寶石或紅寶石等材料形成。由于藍(lán)寶石和紅寶石硬度較高，可以通過激光打孔技術(shù)在柱狀的藍(lán)寶石或紅寶石內(nèi)形成通孔，光纖101穿過所述通孔，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)件130在光纖101端部的套裝。
[0058]進(jìn)一步，參考圖5和圖6，其中圖5示出了圖4中圈200內(nèi)結(jié)構(gòu)的放大圖，圖6是圖5中沿A方向的視圖。
[0059]所述保護(hù)件130朝向光入射的面為端面210，所述端面210為沿光線入射方向凹陷的凹面。將所述端面210設(shè)置為凹面的好處在于，避免投射至所述端面210的偏心光束發(fā)生反射而形成的反射光沿原光路返回，并且還能夠?qū)⒎瓷涔庀蜻h(yuǎn)離光纖軸線的方向引導(dǎo)，以保護(hù)前端光學(xué)系統(tǒng)。
[0060]而且，本實(shí)施例中，所述端面210設(shè)置為粗糙面，能夠使投射至所述端面210的光線發(fā)生漫反射，進(jìn)一步使投射至所述端面210的偏心光束所形成反射光的能量分散，降低使用風(fēng)險(xiǎn)。
[0061]此外，如圖5中所示，為了減小加工難度，降低制造成本，所述端面210包括沿徑向設(shè)置并相連的第一圓臺(tái)面211和第二圓臺(tái)面212，也就是說，所述端面210在經(jīng)過所述光纖101軸線的平面內(nèi)的投影呈“V”。進(jìn)一步，為了避免反射光線沿原光路返回，所述第一圓臺(tái)面211和所述第二圓臺(tái)面212之間的夾角大于135度。
[0062]綜上，本實(shí)用新型通過在光纖端部與套筒之間設(shè)置保護(hù)件以實(shí)現(xiàn)熱量散已，提高了光纖端部的散熱能力，降低了光纖端部的漏光使套筒管壁溫度升高的可能性，有利于減少套筒溫度過高而造成光纖燒毀的發(fā)生，有利于提高光纖內(nèi)傳輸激光的功率。此外，本實(shí)用新型可選實(shí)施例中，所述保護(hù)件朝向光入射的端面為凹面，所述端面可以包括沿徑向設(shè)置并相連的第一圓臺(tái)面和第二圓臺(tái)面，且所述第一圓臺(tái)面和所述第二圓臺(tái)面間夾角大于135度。因此能夠?qū)θ肷涔庵械钠墓馐M(jìn)行散射，并且可以降低偏心光束沿原光路返回的可能，減少沿原光路返回的光能，有利于保護(hù)前端光學(xué)系統(tǒng)。
[0063]雖然本實(shí)用新型披露如上，但本實(shí)用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖接頭，其特征在于，包括: 具有中空通孔的外殼，光纖穿過所述中空通孔； 位于所述中空通孔內(nèi)的套筒，用于固定光纖； 位于光纖端部與所述套筒之間的保護(hù)件，用于實(shí)現(xiàn)熱量散逸。2.如權(quán)利要求1所述的光纖接頭，其特征在于，所述套筒貫穿所述中空通孔，且背向光線入射方向伸出所述中空通孔;所述保護(hù)件貫穿所述套筒。3.如權(quán)利要求1所述的光纖接頭，其特征在于，所述套筒為空心圓柱殼體，所述保護(hù)件為圓柱形，光纖沿軸線穿過所述保護(hù)件。4.如權(quán)利要求1所述的光纖接頭，其特征在于，所述保護(hù)件內(nèi)形成有通孔，光纖穿過所述通孔。5.如權(quán)利要求4所述的光纖接頭，其特征在于，所述通孔的直徑與光纖的直徑相等。6.如權(quán)利要求4所述的光纖接頭，其特征在于，通過激光打孔技術(shù)在所述保護(hù)件內(nèi)形成所述通孔。7.如權(quán)利要求1所述的光纖接頭，其特征在于，沿光纖徑向，所述保護(hù)件的尺寸小于1.8毫米。8.如權(quán)利要求1所述的光纖接頭，其特征在于，沿光纖延伸方向，所述保護(hù)件的尺寸在3毫米到20毫米范圍內(nèi)。9.如權(quán)利要求1所述的光纖接頭，其特征在于，所述保護(hù)件朝向光線入射的面為端面，所述端面為沿光線入射方向凹陷的凹面。10.如權(quán)利要求9所述的光纖接頭，其特征在于，所述保護(hù)件為圓柱形，所述端面包括沿徑向設(shè)置并相連的第一圓臺(tái)面和第二圓臺(tái)面。11.如權(quán)利要求10所述的光纖接頭，其特征在于，所述第一圓臺(tái)面與所述第二圓臺(tái)面之間的夾角大于135度。12.如權(quán)利要求1所述的光纖接頭，其特征在于，所述保護(hù)件朝向光線入射的面為端面，所述端面為粗糙面，使投射至所述端面的光線發(fā)生漫反射。
【文檔編號(hào)】G02B6/38GK205450356SQ201620280677
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】郝雨桐, 呂望, 包寧, 羅嬌林, 張琳瑯, 李兵, 余思
【申請(qǐng)人】上海瑞柯恩激光技術(shù)有限公司