阅读说明：本技术 一种提高闭口套管插芯插拔一致性的结构 (Structure for improving plug-in consistency of closed sleeve insertion core ) 是由 金新刚 于 2019-12-10 设计创作，主要内容包括：一种提高闭口套管插拔一致性的结构,包括一个闭口套管和与之配合的光纤插芯,套管侧壁上开有贯通内外壁的通孔,一个压件通过贯穿孔其端部压在插芯侧壁上,压迫插芯紧靠在套管的对侧内壁上。插芯的前端面与压件端部为斜面或弧面接触,插芯每次插拔会将压件端部顶起,同时被压件压迫到套管内壁的同一侧,可保证多次插拔的重复性、一致性。(A structure for improving the consistency of plugging and unplugging a closed sleeve comprises the closed sleeve and an optical fiber insertion core matched with the closed sleeve, wherein the side wall of the sleeve is provided with a through hole penetrating through the inner wall and the outer wall, and a pressing piece is pressed on the side wall of the insertion core through the through hole and presses the insertion core against the inner wall of the opposite side of the sleeve. The front end face of the insertion core is in inclined plane or arc surface contact with the end part of the pressing piece, the end part of the pressing piece can be jacked up by the insertion core during each plugging and unplugging, and meanwhile, the pressing piece presses the same side of the inner wall of the sleeve, so that the repeatability and the consistency of multiple plugging and unplugging can be ensured.)

一种提高闭口套管插芯插拔一致性的结构

技术领域

本发明属于光学器件技术领域，涉及闭口套管和光纤插芯的配合，特别提供一种提高闭口套管插芯插拔一致性的结构。

背景技术

在插拔式光学器件中，经常利用闭口套管和光纤插芯配合，实现光纤器件的可插拔设计。但是由于插芯和闭口套管之间，不是紧配合或过盈配合，往往会存在几个微米的间隙。而光纤纤芯尤其是单模光纤的直径纤芯很小(常规单模光纤纤芯为9微米)，这几个微米的间隙公差，会带来比较严重的插拔重复性问题，造成系统多次插拔一致性存在较大差异。比如可插拔式激光器，每次插拔耦合损耗一致性较差，在某些可插拔式准直器上，由于光纤插芯端面的微弱位置差异，造成经过准直后光束方向角存在较大差异，降低了光纤系统的重复性。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明中提出一种结构，可以大幅提高可插拔器件的重复性。

通常闭口套管由内层套管(常用但不限于陶瓷材料)和外层的外壳(常用但不限于金属材料)构成，也有仅有一层套管的。在本发明中不论一层结构或二层结构，均称为套管；在某些情况下，外壳长度大于内层套管长度，插芯的前部悬空在外壳中，本发明对这段外壳也视为套管。

一种提高闭口套管插拔一致性的结构，包括一个闭口套管和与之配合的光纤插芯，套管侧壁上开有贯通内外壁的通孔，一个压件通过贯穿孔其端部压在插芯侧壁上，压迫插芯紧靠在套管的对侧内壁上。插芯的前端面与压件端部为斜面或弧面接触，插芯每次插拔会将压件端部顶起，同时被压件压迫到套管内壁的同一侧，可保证多次插拔的重复性、一致性。

所说的压件的一种方案，是采用现有技术中的弹簧顶针，基本结构有一个针管，一个顶针，针管内一个压缩弹簧可使顶针在沿针管弹性伸缩。弹簧顶针安装在通孔处，端部通过通孔稍伸入套管内，以可压迫插芯为度。顶针的端部通常为球面或锥面，也可以设计成锲形面。在插芯***时将顶针顶起，同时插芯被压迫到套管的对侧内壁。弹性顶针与套管的连接可以在通孔处焊接、螺纹连接、紧配合插接，还可以增加连接件。

所说的压件的另一种方案，是压件直接采用一个压针。压针整体或端部采用可变形的柔性材料。压针通过通孔稍伸入套管内，以其端部可压迫插芯为度。压针的端部通常为球面或锥面，也可以设计成锲形面。在插芯***时将压针端部被挤压变形，同时插芯被压迫到套管的对侧内壁。压针与套管的连接可以在通孔处焊接、螺纹连接、紧配合插接，还可以增加连接件。

所说的压件的第三种方案，是压件采用弹簧片结构，弹簧片的一端为固定端，固定在套管外壁上，另一端连接压头弯曲向下伸入通孔，压头稍伸入套管内，以其端部可压迫插芯为度。压头端部通常为球面或锥面，也可以设计成锲形面。在插芯***时将压头顶起，同时插芯被压迫到套管的对侧内壁。弹簧片与套管外壁的连接可以是焊接、螺钉固定或其他方式固定。

作为优选方案，套管上通孔的位置靠近插芯***方向的前端，使施压位置靠近插芯的头部。这样可以减少插芯***时与压件端部的摩擦距离，也可以减少插芯轴向弯曲产生的误差。

本发明中，压件端部采用锥面或球面时，插芯的端面与压件端部形成坡面配合，故插芯头部不需要做特殊设计。但其缺点是，压件端部与插芯侧壁是点接触，接触点可能向一侧稍有偏离，不能将插芯准确压向对侧。一种改善的方案是压件端部为锲角形，这样压件端部与插芯侧壁是线接触，可保证施压方向。但其缺点是，需控制好压件安装方向，使压件端部棱边垂直于插芯轴向。另一种改善方案是压件端部为柱形，其底面为平面。这样压件端部与插芯侧壁是面接触可保证施压方向，又无安装方向的限制。但其缺点是，插芯端部需设成球面或锥面，以保证其与压件端部的坡面过渡。最优的方案是，压件端部为球台形或圆台形，即球形或锥形周面接顶端的平面端面。这样，插芯与压件端部接触时，由坡面过渡到平面接触。

采用本发明的技术方案，压件端部对进入闭口套管的插芯产生一个径向的推力，使得插芯在每次***后，均会被推向同一个方向，提高插芯每次***后的位置准确性。

附图说明

图1是本发明实施例1A的剖面图；

图2是本发明实施例1B的剖面图；

图3是本发明实施例1C的剖面图；

图4是本发明中压件端部的立体图和剖面图；

图5是本发明中压件端部另一种结构的立体图和剖面图；

图6是本发明实施例2的剖面图；

图7是本发明实施例3的剖面图。

图中：1.套管、11.内层套管、12.外壳、13.(套管壁上的)通孔，2.插芯、21.插芯头部、22.光纤，3.弹簧顶针、31.压件的球台形端部、32.球形周面、33.顶端平面，31′.压件的圆台形端部、32′.台形周面、33′.顶端平面，5.弹簧片压件、51.弹簧片、52.弹簧片压件端部。

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本发明的具体实施方案。为图面的简洁清楚，各实施例的附图中相同的组成部分不重复加注附图标记。

实施例1A

如图1。本实施例的提高闭口套管插芯插拔一致性的结构，由套管1、插芯2和弹簧顶针3组成，插芯2中有光纤22，套管1包括内层套管11和外壳12，套管1壁上开有通孔13。弹簧顶针3用螺纹方式安装在通孔13中，其端部31伸进套管1内对插芯2产生径向推力，使插芯2紧靠另一侧套管内壁。从图1中可见，插芯2与套管1内壁的间隙在压件3一侧。

弹簧顶针的端部31为球面，插芯的头部21为斜面，插芯2***时与弹簧顶针端部31形成坡面过渡，将弹簧顶针端部31顶起。同时，插芯2受到径向推力，靠紧套管1的对面内壁。图中示出了插芯2与套管3内壁间的间隙在弹簧顶针一侧。这样，插芯2每次插拔其与套管的配合误差均产生在同一侧，保证了插拔配合的一致性。

另如图1中所示，弹簧顶针3的安装位置靠近前部，即接近插芯头部21的位置。这样可以减少插芯2***时与弹簧顶针端部31的摩擦距离，也可以减少插芯2轴向弯曲产生的误差。

实施例1B

如图2。与实施例1A不同之处在于，本实施例的弹簧顶针3与套管1的连接方式，弹簧顶针3以紧配合或过盈配合的方式***套管上的通孔13，使两者固定。还可辅以胶水加固。其他方面均与实施例1A相同。

实施例1C

如图3。与实施例1A和1B不同之处在于，本实施例的弹簧顶针3集成于套管1的通孔13代替弹簧顶针的针管，顶针和弹簧装在通孔13内，上部封口。

图4和图5各示出了一种弹簧顶针端部的形状。图3示出的端部31球台形，即球形周面32接顶部平面33。图4示出的端部为圆台形端部31′，即锥形周面32′接顶端平面33′。这样，球形或锥形周面可以满足与插芯头部21的坡面过渡，而顶端平面可以保证与插芯2的接触位置不会发年偏移。

图4和图5的这两种端部形状，可适用于本发明所有实施例的压件端部。

实施例2

如图6。本实施例的压件为压针4，按照与实施例1相同的方式固定在套管的通孔13中，压针端部41采用在容易发生挤压变形的柔性材料。在插芯2***时，插芯头部21向上挤压压针端部41，使压针端部41发生变形，同时插芯2受到径向推力，靠紧套管1的对面内壁。本实施例其他方面均与实施例1相同。

实施例3

如图7。本实施例的压件为弹簧片压件5。弹簧片51的一端固定在套管1的外壁上另端连弹簧片压件端部52，端部52通过套管上的通孔13进入套管。插芯2***时与端部52形成坡面过渡，将弹簧顶针端部31顶起。同时，弹簧片51的使插芯2受到径向推力，靠紧套管1的对面内壁。