光纤旋转连接器及其制作工艺

摘要

本发明公开了一种光纤旋转连接器及其制作工艺，光纤旋转连接器包括定子外壳、转子套筒、接口组件；接口组件包括耦合环、插装于耦合环内的陶瓷插芯、固定于耦合环一端的半球透镜；半球透镜的顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离为定值；定子外壳的中心部位、转子套筒的中心部位分别沿轴向设有阶梯状的通孔；定子外壳由耦合环的带半球透镜的一端套入耦合环；转子套筒由耦合环的另一端套入耦合环；转子套筒与光纤活动连接器对接后，光纤活动连接器中的光纤的端面与陶瓷插芯中的光纤的端面之间有间隙。本发明的光纤旋转连接器，结构简单、制作成本低、稳定性能高、使用寿命长。本发明适用于连接两FC/PC型光纤活动连接器。

主权项

一种光纤旋转连接器的制作工艺，所述光纤旋转连接器用于连接两光纤活动连接器，包括定子外壳、转子套筒，以及设置于定子外壳与转子套筒之间的接口组件；所述接口组件包括耦合环、插装于耦合环内用于固定光纤的陶瓷插芯、固定于耦合环一端的半球透镜；所述半球透镜的顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离为定值；所述定子外壳的中心部位、转子套筒的中心部位分别沿轴向设有阶梯状的通孔；所述定子外壳套装在耦合环的带半球透镜的一端；所述转子套筒套装在耦合环的另一端；所述转子套筒与光纤活动连接器对接后，光纤活动连接器中的光纤的端面与陶瓷插芯中的光纤的端面之间有间隙；其特征在于该制作工艺包括依次进行的如下步骤：A．将半球透镜固定到耦合环上；B．将光纤插入陶瓷插芯内孔中；C．研磨陶瓷插芯的前端面，研磨的合格标准可参考国标：YDT 2152‑2010 光纤活动连接器可靠性要求及试验方法；D．将陶瓷插芯固定到耦合环上，半球透镜顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离F2的大小，与半球透镜焦距f的大小相等；f是由光学设计软件ZAMAX通过光路模拟仿真得出；E．将定子外壳由耦合环的带半球透镜的一端套入耦合环，将转子套筒由耦合环的另一端套入耦合环，且令定子外壳的端面与转子套筒的端面相接触；将环状的盖板套在转子套筒上，并将盖板与定子外壳用螺栓沿轴向固定；F．将两个光纤活动连接器分别嵌入定子外壳的通孔、转子套筒的通孔中，并且该两个光纤活动连接器分别经带有内螺纹的支撑架与定子外壳的外螺纹、转子套筒的外螺纹连接；其中与定子外壳连接的光纤活动连接器中的光纤的端面与半球透镜的顶点之间有距离F1，该距离为1.83mm；与转子套筒连接的光纤活动连接器中的光纤的端面与陶瓷插芯中的光纤的端面之间有间隙；该间隙由以下公式计算得出：设两光纤因抛光而具有相同的折射率表面变质层，两光纤之间的间隙为空气;假设光纤端面表面质量非常好，无划痕、凹坑、污物，根据薄膜光学原理可以推得光纤连接器的回拨损耗为：其中：，纤芯与光纤端面变质层界面的反射系数；，光纤端面变质层与空气界面的反射系数；，光纤端面变质层厚度引起的相位差；n₀，光纤纤芯折射率，n₀=1.463；n₁，空气折射率，n₁=1；n₂，光纤端面变质层折射率，n₂=1.46；h，光纤端面变质层厚度，h=0.1μm；d，光纤活动连接器中的光纤的端面与陶瓷插芯中的光纤的端面之间的间隙；λ，光波波长，λ=1.31μm；R_L，回波损耗，R_L≥35dB。