一种光纤对接器制造技术

本发明专利技术涉及一种光纤对接器，适用于检漏计中，包括光纤适配器、设置在所述光纤适配器一端的发射光纤和设置在所述光纤适配器另一端的接收光纤；所述发射光纤和接收光纤分别通过各自的光纤适配器的端口与设置在所述光纤适配器的各自端口内设有的准直透镜和聚焦透镜连接；所述发射光纤的另一端和接收光纤的另一端分别连接光纤接头；所述准直透镜、聚焦透镜、光纤接头、发射光纤、接收光纤和光纤适配器为同一轴心。本发明专利技术技术方案减小光纤与自聚焦透镜间光衰减率和减小两透镜间光传递的衰减率。

【技术实现步骤摘要】

： 本专利技术涉及光纤
，更具体涉及一种光纤对接器。
技术介绍
： 换流阀阀塔检漏装置主要有三类，包括平面镜反射型和检测筒浮块型翻斗型。平 面镜反射型检漏装置特点是在阀塔底部放置漏水检测平面镜，相对的不远处设一个连接光 缆的探头。探头发光，经过平面镜反射检测阀塔是否漏水。这种光缆探头暴露在空气中易 收到污染，容易导致误报。检测筒浮块型检漏装置的特点是根据浮筒内浮块位置高低不同， 挡板挡住2个位置的光纤发射接收信号系统来判断漏水情况。这种方案缺点是检测系统光 衰减较大，要求较高的发射功率的发射装置或能识别低功率的接收器，同时系统长时间运 行后容易出现光路较大衰减，出现误报，导致老化性能差。翻斗式检漏计的接收光纤和发射 光线分别安装在两个独立零件上，光纤与透镜间的相对位置没有精密固定，二者导致光衰 减波动较大，难以保证光衰减率。鉴于以上检漏装置的缺点，基于翻斗式检漏计设计了结构 简单，光衰减小于I. 5dB的光纤对接器。
技术实现思路
： 本专利技术的目的是提供一种光纤对接器，减小光纤与自聚焦透镜间光衰减率和减小 两透镜间光传递的衰减率。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种光纤对接器，适用于检漏计中， 包括光纤适配器、设置在所述光纤适配器一端的发射光纤和设置在所述光纤适配器另一端 的接收光纤；所述发射光纤和接收光纤分别通过各自的光纤适配器的端口与设置在所述光 纤适配器的各自端口内设有的准直透镜和聚焦透镜连接；所述发射光纤的另一端和接收光 纤的另一端分别连接光纤接头；所述准直透镜、聚焦透镜、光纤接头、发射光纤、接收光纤和 光纤适配器为同一轴心。 所述准直透镜设置在与其和所述光纤适配器同一轴心的套筒内；所述聚焦透镜设 置在与其和所述光纤适配器同一轴心的套筒内；内设有所述发射光纤的光纤接头通过所述 光纤适配器端口插入到所述准直透镜的套筒内；内设有所述接收光纤的光纤接头通过光纤 适配器另一端口插入到所述聚焦透镜的套筒内。 所述准直透镜与其套筒之间采用环氧树脂粘结；所述聚焦透镜与其套筒之间采用 环氧树脂粘结。 当光线从所述发射光纤射出，其光能量为P1，经过准直透镜准直成平行光，所述平 行光通过所述检漏计转轴上的预留孔射入所述聚焦透镜中，所述聚焦透镜将所述平行光聚 焦，由所述接收光纤接收，接收的光能量为P2;在整个光路传输过程中会有光能损失，光能 总损失小于等于1.5分贝。 所述发射光纤的端面和所述接收光纤的端面均为非镀膜面；各自的光损耗为 5%，共计10% ;所述准直透镜和聚焦透镜的各自有两个端面；各自的所述两个端面为镀膜 面，光损耗忽略不计；因此，所述光纤对接器的界面反射损耗为10%，在只有界面反射损耗 所述发射光纤和准直透镜的的位置偏差包括：轴向位置偏差、径向位置偏差、角度 偏差；所述轴向位置偏差的处理过程为：将所述准直透镜采用8°斜角端面透镜；在8°斜 面端面上设置一个能与所述发射光纤的端面贴合的平面；通过所述光纤接头将所述平面与 所述准直透镜轴向定位面紧密压合。 所述径向偏差处理过程为：所述发射光纤的尺寸公差、所述准直透镜的尺寸公 差、所述准直透镜的套筒孔尺寸公差和准直透镜的套筒上设有两个孔的同轴度公差分别为 5ym;保证所述发射光纤与准直透镜之间的径向误差为15ym;在所述径向误差为15ym精 度下对光路的损耗小于2%。 所述角度偏差处理过程为：由于所述径向误差为0.015mm且所述发射光纤 和准直透镜的装配长度均大于3mm，所述发射光纤和准直透镜的最大的角度偏差为>所述发射光纤和准直透镜的角度偏差在1°内的情况下对光能传输效 率影响忽略不计。所述准直透镜和聚焦透镜耦合时，所述准直透镜和聚焦透镜的失配会使光纤产生 附加损耗；所述准直透镜和聚焦透镜失配包括光纤准直器间的偏轴距离、光纤准直器间的 角度偏差和光纤准直器间的轴向间距；根据所述准直透镜和聚焦透镜耦合损耗与其轴间距离的关系，将离轴值控制在 20ym以内，在只有所述准直透镜和聚焦透镜的两个光纤准直器器离轴偏差情况下光传输;为达到偏轴距离20ym的最大要求，将 所述准直透镜和聚焦透镜的套筒外轴的尺寸公差为5ym，所述光纤适配器内孔尺寸公差为 10ym，且所述光纤适配器的两个孔的同轴度公差为5ym。 当增加两光纤准直器的偏角0，所述两个光纤准直器的耦合损耗也增加，随着所 述偏角的增大，所述耦合损耗值与所述偏角成线性关系；当所述偏角为0.5°，且只有所述 两个光纤准直器偏角情况下光传输效率：根据所述光纤适配器与所述准直透镜和聚焦透镜的套筒公差可知，在所述光纤适配器 与所述准直透镜和聚焦透镜的套筒的轴孔配合长度为5mm的情况下其最大角度偏差为完全满足偏角耦合损耗0. 〇64dB的要求。 对于所述两个光纤准直器轴向间距产生耦合损耗，在6mm的间距情况下所产生的 光衰减忽略不计； 所述两个光纤准直器间相对位置偏差导致光衰减包括离轴耦合损耗L1= 0. 429dB 和偏角耦合损耗Le=0. 064dB，其总损耗为Lz=Li+Le =0. 493dB; 所述光纤对接器的光路系统总损耗为L=Lj+2Lt+Lz=I. 127dB<I. 5dB。 和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果 1、本专利技术技术方案通过光纤适配器一个零件，将两组光纤和透镜安装在一起，结 构简单； 2、本专利技术技术方案的检漏计某条光通路衰减过大时，可在现场直接更换一体化透 镜组件，无需调试，降低维修时间与成本； 3、本专利技术技术方案通过控制套筒、光纤、透镜尺寸公差，有效控制了光纤与透镜间 位置偏差所导致的光衰减； 4、本专利技术技术方案通过控制光纤适配器、套筒尺寸公差，有效控制了两透镜间位 置偏差所导致的光衰减。【附图说明】 图1为本专利技术实施例光纤对接器结构示意图； 图2为本专利技术实施例透镜结构示意图； 图3为本专利技术实施例透镜与光纤同轴度公差图； 图4为本专利技术实施例光纤准直器之间的耦合示意图； 图5为本专利技术实施例适配器与套筒公差图； 图6为本专利技术实施例光纤对接器的工作示意图； 其中，I-ST头，2-发射光纤，3-透镜套筒，4-透镜，5-接收光纤，6-光纤适配器。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。 实施例1: 本例的专利技术提供一种光纤对接器，如图1所示，其结构包括两个ST接头1、发射光 纤2、接收光纤5、光纤适配器6、两个透镜套筒3、两个透镜4。光纤经过ST头1插入透镜 套筒3内，透镜4与透镜套筒3之间用环氧树脂粘结，两个透镜套筒4都插入光纤适配器6 上。光线从发射光纤2射出（光能量为Pl)，经过准直透镜准直成平行光，平行光通过检漏 计转轴上的预留孔射入聚焦透镜中，所述聚焦透镜将平行光聚焦，由接收光纤5接收（光能 量为P1)。在整个光路传输过程中会有一部分光能损失，光能损失是此次设计的重要指标， 要求总损失不超过I. 5dB。 除界面反射对光路产生损耗外，本申请主要针对减小光衰减进行设计，包括两个 方面：一方面为减小光纤与自聚焦透镜间光衰减率；另一方面为减小两透镜间光传递的衰 减率。 对于端面反射损耗来说，每个非镀膜面损耗约5%，每个镀膜面损耗1 %以内，可 忽略不计。本设计的光纤模型共有6个反射面，其中2个光纤的端面为非镀膜面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤对接器，适用于检漏计中，其特征在于：包括光纤适配器、设置在所述光纤适配器一端的发射光纤和设置在所述光纤适配器另一端的接收光纤；所述发射光纤和接收光纤分别通过各自的光纤适配器的端口与设置在所述光纤适配器的各自端口内设有的准直透镜和聚焦透镜连接；所述发射光纤的另一端和接收光纤的另一端分别连接光纤接头；所述准直透镜、聚焦透镜、光纤接头、发射光纤、接收光纤和光纤适配器为同一轴心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王治翔，王航，张玉，周建辉，贺之渊，蓝元良，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司，中电普瑞电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11