一种高气密性的光纤准直器和光学设备的制作方法

1.本实用新型涉及光学器件领域，尤其涉及一种高气密性的光纤准直器和光学设备。


背景技术：

2.光纤准直器属于光纤光器件的用于输入输出的一个光学元器件，光纤传出的发散光装置通过前置的凸透镜变成平行光，它的作用是使光最大效率的耦合进入所需的器件中或易如接受光信号最大效率的接受。
3.光纤准直器一般应用在光纤激光器或者光纤传感等领域的光无源器件，光纤准直器由尾纤与球透镜或自聚焦的输出透镜精确定位而成，它可以将光纤内的传输光转变成准直光，或将外界平行光耦合至单模光纤纤芯内，传统的光纤准直器只是简单的在毛细管端面研磨出一个角度，通常为8
°
，与输出透镜的8
°
面匹配，然后通过一个玻璃套管来固定。
4.而在航天级应用领域中，由于需要极其严苛的高可靠性，因此需要为器件及其设备配置高规格的气密封装，同时在不改变现有常规器件结构的前提下，需要设计加工简便的气密封装结构。


技术实现要素：

5.本实用新型的第一目的是提供一种高气密性的光纤准直器。
6.本实用新型的第二目的是提供一种具有上述光纤准直器的光学设备。
7.为了实现本实用新型的第一目的，本实用新型提供一种高气密性的光纤准直器，包括外封管、准直模块和端封管，外封管沿光路方向贯穿设置有第一安装孔，第一安装孔在光路方向上的两端分别设置有第一端口和第二端口，准直模块设置在第一安装孔内并位于第一端口处，准直模块包括传输光纤，传输光纤从第二端口引出，端封管沿在光路方向设置有第二安装孔，端封管安装在第二端口处，端封管与外封管采用焊锡密闭焊接，传输光纤穿过第二安装孔，第二安装孔通过玻璃焊料封闭，玻璃焊料包围在传输光纤的包层的外周。
8.更进一步的方案是，第二安装孔在光路方向的两端部分别设置有第三端口和第四端口，第三端口位于第四端口基于光路方向上的靠内侧，第三端口处设置有密封槽，传输光纤穿过密封槽，玻璃焊料填充设置在密封槽内。
9.更进一步的方案是，第二安装孔在第三端口和第四端口之间设置有定位槽，定位槽的内径小于密封槽的内径，传输光纤穿过定位槽。
10.更进一步的方案是，传输光纤与定位槽间隙配合。
11.更进一步的方案是，端封管与第一安装孔间隙配合，端封管在第四端口处的外壁与外封管在第二端口处的外壁通过焊锡焊接。
12.更进一步的方案是，端封管在第四端口处设置有第一密封胶，第一密封胶封盖第二安装孔并包围在传输光纤的包层的外周。
13.更进一步的方案是，端封管在第三端口处设置有第二密封胶，第二密封胶封盖密
封槽并包围在传输光纤的涂覆层的外周。
14.更进一步的方案是，玻璃焊料位于第二端口基于光路方向的靠内侧。
15.为了实现本实用新型的第二目的，本实用新型提供一种光学设备，包括外封壳体和如上述方案的光纤准直器，外封管穿过外封壳体，第一端口位于外封壳体的内侧，第二端口位于外封壳体的外侧。
16.本实用新型的有益效果是，将准直模块设置在外封管内并位于第一端口处，并在第二端口处设置端封管，传输光纤穿过端封管的第二安装孔后引出，通过端封管的外壁与外封管的外壁通过焊锡焊接，从而实现端封管和外封管之间的密闭，再通过玻璃焊料对第二安装孔封闭，玻璃焊料包围在传输光纤的包层的外周，利用传输光纤处的密封，避免从光纤处的气体泄露，从而实现第二端口处和第三端口处的气密性密封，当外封管穿过光学设备的外封壳体，外封壳体呈密封布置，继而利用光纤准直器的密封结构布置，也提高外封壳体的气密稳定性。另外通过密封槽和定位槽的大小配合，不仅实现传输光纤的定位，且便于玻璃焊料在密封槽内的加工，再利用两端的密封胶可提高密封结构的稳定性，以及通过将玻璃焊料设置在第一端口的靠内侧可保护玻璃焊料的密封结构。
附图说明
17.图1是本实用新型光纤准直器实施例的结构图。
18.以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
19.光纤准直器实施例：
20.参照图1，光纤准直器包括外封管11、准直模块2和端封管12，外封管11沿光路方向x贯穿设置有第一安装孔111，第一安装孔111在光路方向x上的两端分别设置有第一端口112和第二端口113，准直模块2设置在第一安装孔111内并位于第一端口112处，准直模块包括传输光纤21、玻璃管套、插芯和透镜，插芯和透镜设置在玻璃管套内且呈斜面相对，传输光纤21与插芯连接，传输光纤21从第二端口113引出。
21.外封管11和端封管12均可采用金属材料制成，端封管12沿在光路方向x设置有第二安装孔121，端封管12安装在第二端口113处，第二安装孔121在光路方向x的两端部分别设置有第三端口和第四端口，第三端口位于第四端口基于光路方向x上的靠内侧，第三端口处设置有密封槽122，第二安装孔121在第三端口和第四端口之间设置有定位槽123，定位槽123的内径小于密封槽122的内径，传输光纤21穿过密封槽122、定位槽123和第二安装孔121，传输光纤21与定位槽123间隙配合，玻璃焊料122填充设置在密封槽122内，玻璃焊料122包围在传输光纤21的包层的外周，端封管12在第三端口处设置有第二密封胶15，第二密封胶15封盖密封槽122并包围在传输光纤21的涂覆层的外周。
22.端封管12与第一安装孔111间隙配合，端封管12在第四端口处的外壁与外封管11在第二端口113处的外壁通过焊锡13焊接，端封管12在第四端口处设置有第一密封胶14，第一密封胶14封盖第二安装孔121并包围在传输光纤21的外周，继而利用第一密封胶14、玻璃焊料122和第二密封胶15对第二安装孔121实现两端的封闭，且位于密封槽122内的玻璃焊料122位于第二端口113基于光路方向x的靠内侧。
23.光学设备实施例：
24.光学设备包括但不限于激光器、光隔离器、衰减器、滤波器、波分复用器、环形器、耦合器和光探测器等，光学设备包括外封壳体和上述光纤准直器，外封壳体3呈密封布置，外封管11穿过外封壳体，外封管可与外封壳体一体成型布置，或通过密封连接方式连接，第一端口112的位于外封壳体的内侧，第二端口113位于外封壳体的外侧，通过第二端口处和第三端口处的气密性密封，实现外封壳体的高气密稳定性。
25.由上可见，通过在光纤尾端处的气密性密封，不仅提高外封壳体的气密稳定性，且准直器结构小成本低，也易于加工实现。


技术特征：
1.一种高气密性的光纤准直器，其特征在于，包括：外封管，所述外封管沿光路方向贯穿设置有第一安装孔，所述第一安装孔在所述光路方向上的两端分别设置有第一端口和第二端口；准直模块，所述准直模块设置在所述第一安装孔内并位于所述第一端口处，所述准直模块包括传输光纤，所述传输光纤从所述第二端口引出；端封管，所述端封管沿在所述光路方向设置有第二安装孔，所述端封管安装在所述第二端口处，所述端封管与所述外封管采用焊锡密闭焊接，所述传输光纤穿过所述第二安装孔，所述第二安装孔通过玻璃焊料封闭，所述玻璃焊料包围在所述传输光纤的包层的外周。2.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于：所述第二安装孔在所述光路方向的两端部分别设置有第三端口和第四端口，所述第三端口位于所述第四端口基于所述光路方向上的靠内侧，所述第三端口处设置有密封槽，所述传输光纤穿过所述密封槽，所述玻璃焊料填充设置在所述密封槽内。3.根据权利要求2所述的光纤准直器，其特征在于：所述第二安装孔在所述第三端口和所述第四端口之间设置有定位槽，所述定位槽的内径小于所述密封槽的内径，所述传输光纤穿过所述定位槽。4.根据权利要求3所述的光纤准直器，其特征在于：所述传输光纤与所述定位槽间隙配合。5.根据权利要求2所述的光纤准直器，其特征在于：所述端封管与所述第一安装孔间隙配合，所述端封管在所述第四端口处的外壁与所述外封管在所述第二端口处的外壁通过焊锡焊接。6.根据权利要求2所述的光纤准直器，其特征在于：所述端封管在所述第四端口处设置有第一密封胶，所述第一密封胶封盖所述第二安装孔并包围在所述传输光纤的包层的外周。7.根据权利要求2所述的光纤准直器，其特征在于：所述端封管在所述第三端口处设置有第二密封胶，所述第二密封胶封盖所述密封槽并包围在所述传输光纤的涂覆层的外周。8.根据权利要求1至7任一项所述的光纤准直器，其特征在于：所述玻璃焊料位于所述第二端口基于所述光路方向的靠内侧。9.光学设备，其特征在于，包括外封壳体和如上述权利要求1至8任一项所述的光纤准直器，所述外封管穿过所述外封壳体，所述第一端口位于外封壳体的内侧，所述第二端口位于所述外封壳体的外侧。

技术总结
本实用新型提供一种高气密性的光纤准直器和光学设备，包括外封管、准直模块和端封管，外封管沿光路方向贯穿设置有第一安装孔，第一安装孔在光路方向上的两端分别设置有第一端口和第二端口，准直模块设置在第一安装孔内并位于第一端口处，准直模块包括传输光纤，传输光纤从第二端口引出，端封管沿在光路方向设置有第二安装孔，端封管安装在第二端口处，端封管与外封管采用焊锡密闭焊接，传输光纤穿过第二安装孔，第二安装孔通过玻璃焊料封闭，玻璃焊料包围在传输光纤的包层的外周。通过在光纤尾端处的气密性密封，不仅提高外封壳体的气密稳定性，且准直器结构小成本低，也易于加工实现。现。现。


技术研发人员：梁文富 孙先胜 邓剑钦 贺菲菲 肖新亮 陈学勋 余毅
受保护的技术使用者：珠海光库科技股份有限公司
技术研发日：2022.04.13
技术公布日：2022/10/27