一种高耦合效率的光纤耦合装置的制作方法

本实用新型涉及光纤传感器加工附属装置的技术领域，特别是涉及一种高耦合效率的光纤耦合装置。

背景技术：

众所周知，在能源探测、环境监测、石油化工、航天、医药等各个领域，传感器都发挥着重要的作用，由于光纤传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、不易腐蚀、适用于恶劣环境、响应度快、精确度高等优点，在近几年得到了快速发展，目前光纤传感器可以实时在线监测温度、应变、折射率、微位移、磁场、气体浓度等，并有很好的响应度、线性度、灵敏度，给人们的生产生活带来了极大的方便，在光纤传感器的制作与应用过程中，光纤与光纤之间的耦合效率是决定该光纤传感器品质的一个重要指标，例如：针对各种透射式强度调制的光纤传感器，提高耦合效率，从而可以提高该传感器的探测范围，目前光纤与光纤的耦合采取的主要方式是：在光纤与光纤之间插入透镜，或直接在光纤端面处制作各种形状的透镜，从而来提高耦合效率，这种方法可以有效的提高光纤与光纤之间的耦合效率，但是存在结构复杂、稳定性差、制作工艺复杂、光纤端面的菲涅尔反射损耗等一些缺点。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种提高耦合效率，可以消除光纤端面的菲涅尔反射损耗、结构紧凑、易于制作、耦合效率高、耦合距离长的高耦合效率的光纤耦合装置。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，包括箱体、两组拉杆、两组第一弹簧和两组压板，箱体的内部设置有放置腔，并在放置腔内横向安装有支撑板，所述支撑板将放置腔隔成功能腔和熔接腔，所述熔接腔位于功能腔的上方，并在熔接腔的内顶壁上设置有熔接机，所述功能腔内设置有电源装置和控制装置，所述控制装置和熔接机均与电源装置电连接，并且控制装置与熔接机电连接，箱体的左端和右端均设置有开口，两组开口均与熔接腔相通，箱体顶端的左侧和右侧均设置有穿孔，所述两组穿孔分别位于熔接机的左侧和右侧，所述两组拉杆的底端自箱体的顶端分别穿过两组穿孔伸入至熔接腔内并分别与两组压板的顶端中部连接，所述两组压板的底端分别与支撑板顶端的左半区域和右半区域接触，所述两组第一弹簧分别套设在两组拉杆的外侧，两组第一弹簧的顶端均与熔接腔的内顶壁连接，两组第一弹簧的底端分别与两组压板的顶端连接；还包括切割装置，所述切割装置包括放置板、两组支柱、顶板、把手、两组连接杆、两组第二弹簧和切刀，所述放置板安装于箱体的顶端，所述两组支柱的底端分别与放置板顶端的前侧和后侧连接，两组支柱的顶端分别与顶板底端的左侧和右侧连接，所述顶板的前半区域和右半区域均设置有上下贯通的通孔，所述两组连接杆的底端自顶板的顶端分别穿过两组通孔至顶板的下方并分别与切刀顶端的前侧和后侧连接，两组连接杆的顶端分别穿过两组第二弹簧并分别与把手底端的前侧和后侧连接，所述两组第二弹簧的顶端分别与把手底端的前侧和后侧贴紧，两组第二弹簧的底端分别与顶板顶端的前侧和后侧贴紧。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，所述箱体的顶端设置有观察孔，并在观察孔设置有透明挡板，所述熔接机安装于透明挡板的下方。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，所述支撑板的顶端横向设置有第一固定槽，所述两组压板的底端均设置有横向的第二固定槽，所述两组第二固定槽均位于第一固定槽的正上方。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，还包括保护壳、前连接板、后连接板和两组第三弹簧，所述前连接板的后端与前侧一组所述连接杆的前端连接，所述后连接杆的前端与后侧一组所述连接杆的后端连接，并在前连接板和后连接板位于同一水平面上，所述保护壳套设在切刀的外侧，并在保护壳的顶端设置有两组连接孔，所述两组连接杆的底端分别穿过两组所述连接孔并与切刀的顶端连接，保护壳的底端设置有切口，所述两组第三弹簧的顶端分别与左连接板和右连接板的底端连接，两组第三弹簧的底端分别与保护壳顶端的前侧和后侧连接。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，还包括两组限位杆，所述前连接板的前端和后连接板的后端均设置有限位孔，所述两组限位杆的顶端分别与顶板底端的前侧和后侧连接，两组限位杆的底端分别自前连接板和后连接板的顶端穿过两组限位孔至前连接板和后连接板的下方。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，所述第一固定槽的两端分别与两组开口相连。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，所述放置板的顶端设置有第三固定槽，所述保护壳的底端设置有半圆缺口，所述半圆缺口位于第三固定槽的正上方。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，所述箱体的前端设置有与功能腔相通的取放口，并在取放口处设置有门板，所述门板的左端与箱体的前端左侧通过铰链连接，门板的右端与箱体的前端右端通过锁扣连接，所述箱体的顶端设置有两组第一卡槽，所述放置板的底端设置有卡块，两组所述卡块分别卡住装于两组卡槽内，所述功能腔的内底壁上设置有两组第二卡槽，所述两组第二卡槽分别与两组卡块相匹配。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：用光纤剥钳将单模光纤的涂敷层剥掉2cm，然后将光纤置于放置板的顶端并进行定位，通过下压把手，把手带动切刀下降从而将光纤的端面切平，然后用酒精对光纤的切面进行擦拭，将光纤的切面一端自开口伸入至熔接腔内合适的距离，通过熔接机对光纤的切面端进行手动放电，由于光纤表面张力的作用，可以得到光纤端面微球，两个光纤端面微球，相当于两个透镜，光在单模光纤的纤芯里沿直线传播，当两个光纤微球中心对准时，根据几何光学原理，第一个光纤微球将光纤端面原本要发散的光会聚成平行光，第二个光纤微球又将平行光汇聚到纤芯中，从而实现高耦合效率，可以消除光纤端面的菲涅尔反射损耗、结构紧凑、易于制作、耦合效率高、耦合距离长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型切割装置的左视结构示意图；

图3是本实用新型支撑板的立体结构示意图；

附图中标记：1、箱体；2、拉杆；3、第一弹簧；4、压板；5、支撑板；6、熔接机；7、电源装置；8、控制装置；9、开口；10、放置板；11、支柱；12、顶板；13、把手；14、连接杆；15、第二弹簧； 16、切刀；17、透明挡板；18、第一固定槽；19、保护壳；20、前连接板；21、第三弹簧；22、限位杆；23、第三固定槽；24、半圆缺口； 25、门板；26、卡块；27、第二卡槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1至图3所示，本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，包括箱体1、两组拉杆2、两组第一弹簧3和两组压板4，箱体1 的内部设置有放置腔，并在放置腔内横向安装有支撑板5，支撑板5 将放置腔隔成功能腔和熔接腔，熔接腔位于功能腔的上方，并在熔接腔的内顶壁上设置有熔接机6，功能腔内设置有电源装置7和控制装置8，控制装置8和熔接机6均与电源装置7电连接，并且控制装置 8与熔接机6电连接，箱体1的左端和右端均设置有开口9，两组开口9均与熔接腔相通，箱体1顶端的左侧和右侧均设置有穿孔，两组穿孔分别位于熔接机6的左侧和右侧，两组拉杆2的底端自箱体1的顶端分别穿过两组穿孔伸入至熔接腔内并分别与两组压板4的顶端中部连接，两组压板4的底端分别与支撑板5顶端的左半区域和右半区域接触，两组第一弹簧3分别套设在两组拉杆2的外侧，两组第一弹簧3的顶端均与熔接腔的内顶壁连接，两组第一弹簧3的底端分别与两组压板4的顶端连接；还包括切割装置，切割装置包括放置板 10、两组支柱11、顶板12、把手13、两组连接杆14、两组第二弹簧 15和切刀16，放置板10安装于箱体1的顶端，两组支柱11的底端分别与放置板10顶端的前侧和后侧连接，两组支柱11的顶端分别与顶板12底端的左侧和右侧连接，顶板12的前半区域和右半区域均设置有上下贯通的通孔，两组连接杆14的底端自顶板12的顶端分别穿过两组通孔至顶板12的下方并分别与切刀16顶端的前侧和后侧连接，两组连接杆14的顶端分别穿过两组第二弹簧15并分别与把手 13底端的前侧和后侧连接，两组第二弹簧15的顶端分别与把手13 底端的前侧和后侧贴紧，两组第二弹簧15的底端分别与顶板12顶端的前侧和后侧贴紧；用光纤剥钳将单模光纤的涂敷层剥掉2cm，然后将光纤置于放置板的顶端并进行定位，通过下压把手，把手带动切刀下降从而将光纤的端面切平，然后用酒精对光纤的切面进行擦拭，将光纤的切面一端自开口伸入至熔接腔内合适的距离，通过熔接机对光纤的切面端进行手动放电，由于光纤表面张力的作用，可以得到光纤端面微球，两个光纤端面微球，相当于两个透镜，光在单模光纤的纤芯里沿直线传播，当两个光纤微球中心对准时，根据几何光学原理，第一个光纤微球将光纤端面原本要发散的光会聚成平行光，第二个光纤微球又将平行光汇聚到纤芯中，从而实现高耦合效率，可以消除光纤端面的菲涅尔反射损耗、结构紧凑、易于制作、耦合效率高、耦合距离长。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，箱体1的顶端设置有观察孔，并在观察孔设置有透明挡板17，熔接机6安装于透明挡板17的下方；通过观察孔方便对熔接腔的内部进行观察，方便对光纤进行定位，提高使用可靠性。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，支撑板5的顶端横向设置有第一固定槽18，两组压板4的底端均设置有横向的第二固定槽，两组第二固定槽均位于第一固定槽18的正上方；通过第二固定槽和第二固定槽的配合提高对光纤的定位效果，方便对光纤的切面进行熔接。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，还包括保护壳 19、前连接板20、后连接板和两组第三弹簧21，前连接板20的后端与前侧一组连接杆14的前端连接，后连接杆14的前端与后侧一组连接杆14的后端连接，并在前连接板20和后连接板位于同一水平面上，保护壳19套设在切刀16的外侧，并在保护壳19的顶端设置有两组连接孔，两组连接杆14的底端分别穿过两组连接孔并与切刀16的顶端连接，保护壳19的底端设置有切口，两组第三弹簧21的顶端分别与左连接板和右连接板的底端连接，两组第三弹簧21的底端分别与保护壳19顶端的前侧和后侧连接；通过保护壳将切刀套住，防止切刀裸露在外部，降低安全隐患，下压把手时，连接杆带动前连接板和后连接板向下移动，前连接板和后连接板通过第三弹簧带动保护壳向下移动，直至保护壳的底部与放置板的顶端接触，随着连接杆的继续下降，第三弹簧被不断压缩，通过保护壳将光纤压紧，然后通过切刀对定位好的光纤进行切平，提高实用性。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，还包括两组限位杆22，前连接板20的前端和后连接板的后端均设置有限位孔，两组限位杆22的顶端分别与顶板12底端的前侧和后侧连接，两组限位杆 22的底端分别自前连接板20和后连接板的顶端穿过两组限位孔至前连接板20和后连接板的下方；通过两组限位杆提高切刀向下移动时的稳定性。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，第一固定槽18 的两端分别与两组开口9相连；将光纤自开口插入熔接腔内方便光纤卡入第一固定槽内，方便对光纤进行定位。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，放置板10的顶端设置有第三固定槽23，保护壳19的底端设置有半圆缺口24，半圆缺口24位于第三固定槽23的正上方；通过第三固定槽和半圆缺口的配合方便对光纤进行定位，保证光纤切面的平整度。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，箱体1的前端设置有与功能腔相通的取放口，并在取放口处设置有门板25，门板25 的左端与箱体1的前端左侧通过铰链连接，门板25的右端与箱体1 的前端右端通过锁扣连接，箱体1的顶端设置有两组第一卡槽，放置板10的底端设置有卡块26，两组卡块26分别卡住装于两组卡槽内，功能腔的内底壁上设置有两组第二卡槽27，两组第二卡槽27分别与两组卡块26相匹配；通过将卡块卡入第一卡槽内，提高切割装置的稳固性，平时可以将切割装置放置于功能腔内，通过将卡块卡入第二卡槽内，对切割装置进行固定，提高实用性。

本实用新型的一种高耦合效率的光纤耦合装置，其在工作时，在完成上述动作之前，首先将其移动到用户需要的位置，用光纤剥钳将单模光纤的涂敷层剥掉2cm，然后将光纤置于放置板的顶端并进行定位，通过下压把手，把手带动切刀下降从而将光纤的端面切平，然后用酒精对光纤的切面进行擦拭，将光纤的切面一端自开口伸入至熔接腔内合适的距离，通过熔接机对光纤的切面端进行手动放电，由于光纤表面张力的作用，可以得到光纤端面微球，两个光纤端面微球，相当于两个透镜，光在单模光纤的纤芯里沿直线传播，当两个光纤微球中心对准时，根据几何光学原理，第一个光纤微球将光纤端面原本要发散的光会聚成平行光，第二个光纤微球又将平行光汇聚到纤芯中，从而实现高耦合效率，可以消除光纤端面的菲涅尔反射损耗、结构紧凑、易于制作、耦合效率高、耦合距离长，通过观察孔方便对熔接腔的内部进行观察，方便对光纤进行定位，通过第二固定槽和第二固定槽的配合提高对光纤的定位效果，方便对光纤的切面进行熔接，通过保护壳将切刀套住，防止切刀裸露在外部，降低安全隐患，下压把手时，连接杆带动前连接板和后连接板向下移动，前连接板和后连接板通过第三弹簧带动保护壳向下移动，直至保护壳的底部与放置板的顶端接触，随着连接杆的继续下降，第三弹簧被不断压缩，通过保护壳将光纤压紧，然后通过切刀对定位好的光纤进行切平，通过两组限位杆提高切刀向下移动时的稳定性，通过第三固定槽和半圆缺口的配合方便对光纤进行定位，保证光纤切面的平整度，通过将卡块卡入第一卡槽内，提高切割装置的稳固性，平时可以将切割装置放置于功能腔内，通过将卡块卡入第二卡槽内，对切割装置进行固定，提高实用性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。