阅读说明：本技术 一种光纤插芯、光纤插芯对接装置和光纤插芯的成型方法 (A kind of forming method of fiber stub, fiber stub docking facilities and fiber stub ) 是由 张铭 陆兆辉 张志升 孙亚斌 李娜 李明 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种光纤插芯,包括光纤、插芯和插芯基座,所述光纤包括光纤输出段和光纤尾段,所述插芯包括化学镀镍层和电镀镍层,所述化学镀镍层为通过化学镀镀在光纤输出段的外周,所述电镀镍层为通过电镀的方法镀在化学镀镍层的外周,所述插芯基座套设在插芯外侧,所述插芯基座的尾部与插芯固定连接。本发明所述的光纤插芯,大幅度提高了光纤耦合效率。本发明还提供了一种光纤插芯对接装置,包括耦合器和两个包括所述光纤插芯的光纤连接器,耦合器的内部设有一体成型的V型槽,压板在V型槽内可上下滑动,插芯的位于插芯基座前的部分设置在V型槽内。本发明另外还提供了所述光纤插芯的成型方法。(The present invention provides a kind of fiber stubs, including optical fiber, lock pin and lock pin pedestal, the optical fiber includes optical fiber output section and optical fiber endpiece, the lock pin includes chemical Ni-plating layer and electroless nickel layer, the chemical Ni-plating layer is the periphery that optical fiber output section is plated in by chemical plating, the electroless nickel layer is the periphery that chemical Ni-plating layer is plated in by electric plating method, and the lock pin pedestal is set on the outside of lock pin, and the tail portion of the lock pin pedestal is fixedly connected with lock pin.Fiber stub of the present invention, is greatly improved optical coupling efficiency.The present invention also provides a kind of fiber stub docking facilities, it include the optical fiber connector of the fiber stub including coupler and two, the inside of coupler is equipped with integrally formed V-groove, and pressing plate can slide up and down in V-groove, and the part before lock pin pedestal of lock pin is arranged in V-groove.The present invention still further provides the forming method of the fiber stub.)

一种光纤插芯、光纤插芯对接装置和光纤插芯的成型方法

技术领域

本发明涉及光纤连接和传输技术领域，尤其是涉及一种光纤插芯、光纤插芯对接装置和光纤插芯的成型方法。

背景技术

光纤互联节点(一般由光纤连接器对接实现)处的损耗分为光纤本征要素和非本征要素两类，光纤本征要素主要有光纤模场直径不一致、纤芯直径不匹配等光纤间的不同光学特性导致的因素；非本征要素则包括端面间隙、横向错位、端面倾角、变质层的折射率和厚度，以及外部的端接力等各种光纤连接器引入的因素。为了统一考量这些因素的影响，定义了***损耗的概念，***损耗是指光纤中传输的光信号通过光纤连接器后输出射光功率相对于入射光功率的比率分贝数。

典型光纤连接器对接如图1所示，该对接方式是将光纤1’由光学胶固化于插芯2’的微孔内，然后插芯2’经过镜面研磨达到对接条件后，给予两插芯2’适当的对接力，使插芯2’在高同心度的套管3’内进行对中互联，通过适配器 4’将套筒3’定位，套筒3’为陶瓷或金属套筒，插芯2’为陶瓷插芯或金属插芯，该类型单模连接器***损耗的行业水平已经降低至0.1dB～0.3dB。

目前，光纤互联采用的仍是光纤1’通过环氧胶固化在高精度的插芯2’的微孔内，然后通过套筒3’实现两插芯2’的对接互联。由于制造工艺的限制，这种方式不可避免的受光纤外径公差(约±1μm)与插芯内径公差(约0～1μm) 的影响，会导致光纤对接出现横向错位的情况发生，对于芯径仅有9μm的单模光纤而言，这种错位最大将导致0.23dB的损耗；对于追求低损耗、低功耗的大容量信息网络及系统来说，这是比较严重的损耗。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种光纤插芯、光纤插芯对接装置和所述光纤插芯的成型方法，消除光纤对接横向错位，能基本实现光纤无损耗互联。

本发明采用的技术方案是：

一种光纤插芯，包括光纤、插芯和插芯基座，所述光纤包括光纤输出段和光纤尾段，所述光纤尾段从外到里依次为涂覆层、包层和纤芯；所述光纤输出段从外到里依次为包层和纤芯；所述插芯包括化学镀镍层和电镀镍层，所述化学镀镍层为通过化学镀镀在所述光纤输出段的外周，所述电镀镍层为通过电镀的方法镀在所述化学镀镍层的外周，所述插芯基座套设在所述插芯外侧，所述插芯基座的尾部与所述插芯固定连接。

本发明所述的光纤插芯，其中，所述纤芯和所述包层由玻璃纤维制成。

本发明所述的光纤插芯，其中，所述化学镀镍层和所述电镀镍层的外径分别为10μm±0.1μm和1.6mm±0.0002mm，所述电镀镍层的单边尺寸为0.74mm。

本发明所述的光纤插芯，其中，所述插芯基座为圆筒形，所述插芯基座的长度小于所述插芯的长度，所述插芯基座的尾部与所述插芯接触周围固定连接，所述插芯基座远离所述光纤尾段一端的外周设有凸缘。

本发明还提供了一种光纤插芯对接装置，包括耦合器和两个光纤连接器，所述光纤连接器包括上述所述光纤插芯，所述耦合器包括V型槽、压板、两个以上的固定弹簧、盖板和箱体；耦合器的内部设有一体成型的V型槽，所述V型槽贯穿所述箱体的两端，所述V型槽的上方设有压板，所述压板的的垂直板位于所述盖板的凹槽内，所述压板和所述盖板之间设有两个固定弹簧，所述固定弹簧的一端与所述压板接触，另一端抵在所述盖板上，所述压板在所述V型槽内可上下滑动；所述插芯位于所述插芯基座前远离所述光纤尾段的一端设置在所述 V型槽内。

本发明所述的光纤插芯对接装置，其中，所述V型槽的两端设有倒角；所述箱***于所述V型槽的上方设有空腔，所述箱***于所述V型槽两端的侧壁分别开设有矩形槽，所述矩形槽的上端位于所述箱体的上表面，所述矩形槽的下端为所述V型槽的上部开口；所述压板包括平板和两个垂直板，两个所述垂直板间隔设置在所述平板的上部；所述盖板包括水平板和两个填充板，两个所述填充板分别设置在所述水平板的两端，所述填充板设置在所述矩形槽内，所述填充板的下端距所述V型槽的上部开口间隔有一定距离，所述固定弹簧的一端与所述平板接触，另一端抵在所述水平板上，所述垂直板设置在固定弹簧和填充板之间。

本发明所述的光纤插芯对接装置，其中，沿所述V型槽轴向的所述箱体两端通过两个以上的连接孔分别装设有连接端口。

本发明所述的光纤插芯对接装置，其中，所述光纤连接器还包括连接器框体、对接弹簧、尾套和连接螺母，所述连接器框体的一端设有用于使所述插芯通过的圆孔，所述连接器框体的另一端通过螺纹与所述尾套的一端固定连接，所述插芯基座设置在所述连接器框体与所述尾套构成的空腔内，所述空腔内还设有所述对接弹簧，所述对接弹簧的一端抵在所述插芯基座的凸缘上，另一端抵在所述尾套内；所述插芯基座及所述插芯位于所述插芯基座后靠近所述光纤尾段的一端设置在所述空腔内；所述连接器框体远离所述尾套的一端与所述连接端口通过插接活动连接；所述连接端口的外周与所述连接螺母的内螺纹连接。

本发明另外还提供了所述的光纤插芯的成型方法，包括以下步骤：

(a)光纤端部剥除涂覆层：首先采用激光剥除的方式剥除光纤端部的光纤输出段的涂覆层；

(b)光纤表面预处理

将剥除涂覆层的所述光纤输出段在浓硫酸中浸泡10～15min后，用无水乙醇浸润的无尘纸擦拭4～6次，而后用去离子水冲洗4～6次，并用无尘纸擦拭干净后浸入预处理盐溶液浸泡10～15min；然后取出光纤预制品并浸泡在0.25～0.3g/L的 PdCl₂溶液中1～2min，至此光纤表面预处理完成；

(c)光纤表面化学镀镍

然后把步骤(b)中预处理好的所述光纤浸入镀液中约100min，得到化学镀镍层；

所述化学镀液配比为：NiSO₄·6H₂O浓度18g/L～26g/L，NaH₂PO₄·H₂O浓度22g/L～28g/L，C₃H₄O₃浓度15g/L～20g/L，H₃BO₃浓度15g/L～20g/L，pH为 4～5，溶液温度83℃～88℃；

(d)光纤表面电镀镍：将步骤(c)中所述化学镀镍层接阳极，电镀液接阴极，电流密度0.6A/dm²，时间61.5h，得到电镀镍层；

所述电镀液配比为：NiSO₄·6H₂O浓度160g/L～180g/L，NaSO₄浓度60g/L～70 g/L，NaCl浓度8g/L～10g/L，H₃BO₃浓度28g/L～36g/L，十二烷基硫酸钠浓度 0.06g/L～0.07g/L，pH为5～5.5，溶液温度20℃～30℃；

(e)光纤插芯磁流变抛光：将镀镍后的光纤插芯在光纤插芯磁流变研磨装置上进行磁流变抛光，首先配制磁流变抛光液，配制好的所述磁流变抛光液置于容器内，取标准镍棒固定在夹头上，所述转盘的转速为300r/min，施加电流使磁场强度达到200KA/m，磨削10min，取下标准镍棒，测试磨削量，并计算出磨削速度；而后根据所测得的光纤插芯的外径尺寸调整磨削时间，使光纤插芯的外径控制在1.6mm±0.0002mm，外圆粗糙度Ra小于0.2μm；

(f)光纤插芯基座焊接：把经过步骤(d)中抛光后的所述插芯放入插芯基座，所述插芯基座设置在定位基板的固定孔中，采用激光焊接工艺进行焊接，所述插芯基座的尾部与所述插芯接触周围形成焊点；

(g)光纤插芯端面研磨：然后按照传统的金属光纤插芯研磨工艺对所述光纤插芯带有镀镍层的端面进行研磨，研磨后的所述光纤插芯满足IEC61755-3-1 对光纤端面3D参数的要求；

本发明所述的光纤插芯的成型方法，其中，步骤(a)中所述盐溶液的制备过程为：10g SnCl₂溶解于20ml浓盐酸，得到SnCl₂溶液，备用；0.3g PdCl₂溶于 10ml浓盐酸与10ml蒸馏水并搅拌加入所述SnCl₂溶液，均匀后加入1g/ml的NaCl 溶液200ml，搅拌20min后定容至1000ml，然后50℃保温3h，即可得到所述盐溶液；

步骤(e)中所述磁流变抛光液由按如下体积配比的原料制成：34％的羰基铁粉，56.25％的去离子水，6％的磨料，所述磨料为W1绿碳化硅微粉，3.5％的活性剂，所述活性剂为六偏磷酸钠，0.25％的抗氧化剂，所述抗氧化剂为NaNO₂；

所述磁流变抛光液制备过程为：在40℃下，按照配比在所述去离子水中加入活性剂，并用搅拌器不断搅拌，当充分溶解后，加入所述抗氧化剂溶解后继续搅拌加入所述羰基铁粉，搅拌6h，再加入所述磨料继续搅拌2h。

本发明有益效果：

本发明所述的光纤插芯，采用增材制造的思想消除了传统制造方式中光纤外径与陶瓷插芯内径尺寸配合的影响，大幅度提高了光纤耦合效率。

本发明所述的光纤插芯对接装置，采用增材制造的思想消除了传统制造方式中光纤外径与陶瓷插芯内径尺寸配合的影响，并通过采用V型槽对接方式的耦合器，压板与盖板结构的设计使光纤插芯始终保持与V型槽两斜壁相切，这样才能保证在V型槽中对接的光纤插芯同轴，进而使光纤纤芯同轴，可明显降低光纤连接损耗。

本发明所述的光纤插芯的成型方法，可忽略光纤由于制作工艺导致的外径公差，也消除了传统光纤插芯内径公差的影响，大幅度提高了光纤耦合效率，使光纤耦合节点的损耗降低到熔接点水平，基本达到无损。

附图说明

图1为现有技术中的光纤连接器的结构示意图；

图2为本发明所述的光纤和插芯的立体结构示意图；

图3为本发明所述的光纤插芯的结构示意图；

图4为本发明所述的光纤插芯的成型工艺流程图；

图5为本发明所述的光纤插芯磁流变研磨装置的结构示意图；

图6为本发明所述的光纤插芯基座激光焊接的结构示意图；

图7为本发明所述的光纤插芯基座激光焊接后的结构示意图；

图8为本发明所述的耦合器的立体结构示意图；

图9为沿图8中A-A线的剖视图；

图10为本发明所述的带连接端口的耦合器的结构示意图；

图11为本发明所述的光纤插芯对接装置的结构示意图；

图12为沿图11中B-B线的剖视图。

下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系为本申请简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

实施例1

如图2和3所示，一种光纤插芯，包括光纤1、插芯2和插芯基座3，从轴向方向上来说，光纤1包括光纤输出段11和光纤尾段12，光纤输出段11的长度为16mm±0.5mm，光纤尾段12为裸光纤，光纤尾段12从外到里依次为涂覆层、包层和纤芯；光纤输出段11从外到里依次为包层和纤芯，也就是光纤输出段11不包括涂覆层，涂覆层被剥除了，所述纤芯的成分为二氧化硅，所述包层的成分为掺杂的二氧化硅，所述纤芯和所述包层由玻璃纤维制成，所述纤芯和所述包层的折射率有很小差别，光纤的上述结构为现有技术。

插芯2包括化学镀镍层21和电镀镍层22，化学镀镍层21和电镀镍层22的外径分别为10μm±0.1μm和1.6mm±0.0002mm，电镀镍层22的单边尺寸为 0.74mm，化学镀镍层21为通过化学镀镀在光纤输出段11的外周，电镀镍层22 为通过电镀的方法镀在镀镍层21的外周。

插芯基座3为圆筒形，插芯基座3的长度小于插芯2的长度，插芯基座3 套设在插芯2外侧，插芯基座3的内壁与插芯2的外壁接触，在插芯基座3的尾部与插芯2接触周围通过焊接固定连接，插芯基座3远离光纤尾段12一端的外周设有凸缘31。

如图4所示，本实施例所述的光纤插芯的成型方法，包括以下步骤：

(a)光纤端部剥除涂覆层：首先采用激光剥除的方式剥除光纤端部的光纤输出段11的涂覆层，剥除长度为16mm±0.5mm；

(b)光纤表面预处理

将剥除涂覆层的光纤输出段11在浓硫酸中浸泡10min后，用无水乙醇浸润的无尘纸擦拭4～6次，而后用去离子水冲洗4～6次，并用无尘纸擦拭干净后浸入预处理盐溶液浸泡10min得到光纤预制品；然后取出所述光纤预制品并浸泡在 0.25g/L的PdCl₂溶液中2min，至此光纤表面预处理完成；通过所述预处理，可以清洁表面，并用盐溶液进行粗化和活化表面，以增强玻璃表面与金属的结合力；

所述盐溶液的制备过程为：10g SnCl₂溶解于20ml浓盐酸，得到SnCl₂溶液，备用；0.3g PdCl₂溶于10ml浓盐酸与10ml蒸馏水并搅拌加入所述SnCl₂溶液，均匀后加入1g/ml的NaCl溶液200ml，搅拌20min后定容至1000ml，然后50℃保温3h，即可得到所述盐溶液；

(c)光纤表面化学镀镍

然后把步骤(b)中预处理好的所述光纤1浸入镀液中100min，通过对时间的精确控制，得到10μm厚的化学镀镍层21；

所述化学镀液配比为：NiSO₄·6H₂O浓度20g/L，NaH₂PO₄·H₂O浓度25g/L， C₃H₄O₃浓度16g/L，H₃BO₃浓度16g/L，pH为5，溶液温度86℃；

所述化学镀镍是为了在基体表面形成致密的金属导电镀层，为下一步电镀镍做基础；参数选择直接影响镀层形成速度、结合力、镀层致密性等；

(d)光纤表面电镀镍：将步骤(c)中所述化学镀镍层21接阳极，电镀液接阴极，电流密度0.6A/dm²，时间61.5h，得到电镀镍层22，通过对时间的精确控制，获得光纤插芯外径在1.62mm，电镀镍层22的单边厚度在0.74mm；

所述电镀液配比为：NiSO₄·6H₂O浓度180g/L，NaSO₄浓度60g/L，NaCl 浓度10g/L，H₃BO₃浓度32g/L，十二烷基NaSO₄浓度0.07g/L，pH为5.2，溶液温度25℃；

采用上述电镀镍的方法，电镀镀层沉积速率较快，通过改变电流密度容易控制沉积速率，节省工艺时间；镀层硬度、致密性等也较好；

(e)光纤插芯磁流变抛光：将镀镍后的光纤插芯在光纤插芯磁流变研磨装置4上进行磁流变抛光，以获得精确的外圆尺寸和亚微米级表面粗糙度，首先配制磁流变抛光液，配制好的所述磁流变抛光液置于容器44内，取标准镍棒固定在夹头45上，转盘42的转速为300r/min，施加电流使磁场强度达到200KA/m，磨削10min，取下标准镍棒，测试磨削量，并计算出磨削速度；而后根据所测得的光纤插芯的外径尺寸调整磨削时间，使光纤插芯的外径控制在1.6mm± 0.0002mm，外圆粗糙度Ra小于0.2μm；

所述磁流变抛光液由按如下体积配比的原料制成：34％的羰基铁粉(DT-5)，56.25％的去离子水，6％的磨料，所述磨料为W1绿碳化硅微粉(W是微粉，1 是颗粒大小1微米)，3.5％的活性剂，所述活性剂为六偏磷酸钠，0.25％的抗氧化剂，所述抗氧化剂为NaNO₂。

所述磁流变抛光液制备过程为：在40℃下，按照配比在所述去离子水中加入活性剂，并用搅拌器不断搅拌，当充分溶解后，加入所述抗氧化剂溶解后继续搅拌加入所述羰基铁粉，搅拌6h，再加入所述磨料继续搅拌2h。

所述抛光液的配比及磨料的选择能够使尺寸精度与表面粗糙度获得最佳；抛光液的选择直接影响抛光零件的表面粗糙度及抛光尺寸精度；

如图5所示，所述光纤插芯磁流变研磨装置4包括电机41、转盘42、电磁铁43、容器44、夹头45、支撑梁一46、支撑梁二47和支架48，支架48为L 形，电机41的一端固定在支架48的水平梁上，电机41的另一端与转盘42的下端连接，转盘42的上端设有存放所述磁流变抛光液的容器44，容器44放置于电磁铁43的两极之间，电磁铁43通过支撑梁一46固定在支架48上，夹具的上端固定在支撑梁二47的一端，所述夹具的下端设有夹头45，夹头45设置在容器44内所述磁流变抛光液的上方，距所述磁流变抛光液的距离不大于2mm，夹头45上设有待抛光工件，电磁铁43的两极与电源连接；夹头45夹住电镀镍层22的上端部2mm，电镀镍层22浸在所述抛光液中12mm；

(f)光纤插芯基座焊接：把经过步骤(d)中抛光后的所述插芯2放入插芯基座3，插芯基座3设置在定位基板5的固定孔51中的支撑座52中，采用激光焊接工艺进行焊接，在靠近光纤尾段12一端的插芯基座3的尾部与插芯2接触周围形成焊点32，使插芯基座3与所述光纤插芯形成一体，如图6-7所示；

(g)光纤插芯端面研磨：然后按照传统的金属光纤插芯研磨工艺对所述光纤插芯带有镀镍层的端面进行研磨，研磨后的所述光纤插芯满足IEC61755-3-1 对光纤端面3D参数的要求，同时更优。

实施例2

如图8-12所示，一种光纤插芯对接装置，包括耦合器6和两个光纤连接器，所述光纤连接器包括连接器框体7、对接弹簧8、尾套9、连接螺母10和实施例 1中所述光纤插芯。

耦合器6包括V型槽61、压板62、两个固定弹簧63、盖板64和箱体65；耦合器6的内部设有一体成型的精密的V型槽61，V型槽61贯穿箱体65的前后两端，箱体65位于V型槽61的上方设有空腔，箱体65位于V型槽61两端的侧壁分别开设有矩形槽，所述矩形槽的上端位于箱体65的上表面，所述矩形槽的下端为V型槽61的上部开口，V型槽61的上方设有压板62，压板62包括平板621和两个垂直板622，两个垂直板622间隔设置在平板621的上部，压板 62在V型槽61内可上下滑动，压板62的宽度尺寸不能大于V型槽61上部开口尺寸，否则无法压紧插芯2，也不利于上下活动。

盖板64包括水平板641和两个填充板642，两个填充板642分别设置在水平板641的两端，填充板642设置在所述矩形槽内，填充板642的下端距V型槽61的上部开口间隔有一定距离，以使压板62上下活动，压板62上方的两个垂直板622内嵌于盖板64的两个填充板641之间，压板62和盖板64之间设有两个固定弹簧63，固定弹簧63的一端与压板62的平板621接触，另一端抵在盖板64的水平板641上，垂直板622设置在固定弹簧63和填充板642之间，通过固定弹簧63给压板62施加作用力以确保V型槽61内的两所述光纤插芯始终保持与V型槽61斜面接触并形成同轴的耦合状态；盖板64由四个螺钉66固定于箱体65上，再用于固定弹簧63并施加作用力，同时限定压板62只能沿上下方向的运动；V型槽61前后两端设有倒角，便于对接；所述倒角为C0.3，大倒角利于插芯进入V型槽61，但更大倒角会影响V型槽61的内部尺寸。

沿V型槽61轴向的箱体65的两端可根据连接器的不同，通过两个连接孔 67安装相应的连接端口68，以匹配相应的连接器，连接端口68可以为FC，SC、 ST等标准连接端口，本实施例中连接端口68为FC标准连接端口，连接端口68 上设有U形槽。

连接器框体7的一端设有用于使插芯2通过的圆孔，所述圆孔的直径与插芯 2的外径相适配，连接器框体7的另一端通过螺纹与尾套9的一端固定连接，构成组合体；插芯基座3设置在连接器框体7与尾套9构成的空腔内，所述空腔内还设有对接弹簧8，对接弹簧8的一端抵在插芯基座3的凸缘31上，另一端抵在尾套9内；插芯基座3在对接弹簧8的作用下在所述空腔内活动，以利于其在耦合器6中对接。插芯基座3及插芯2位于插芯基座3后靠近光纤尾段12的一端设置在所述空腔内，插芯2位于插芯基座3前远离光纤尾段12的一端设置在耦合器6的V型槽61内，用于在耦合器6中对接。

连接器框体7的外径与连接端口68内径间隙相配合，连接器框体7外设有与所述U形槽相配合的凸块，连接器框体7远离尾套9的一端与连接端口68通过插接活动连接；连接端口68的外周与连接螺母10的内螺纹连接；连接螺母 10内靠近尾套9的一端设有凸台，连接器框体7上还设有凸环，所述凸环与所述凸块的一端连接，这样连接器框体7和尾套9构成的组合体中部就形成凹槽，所述凸台与所述凹槽相配合。所述凸台与所述凹槽可以限制连接螺母10前后的移动范围，连接螺母10用于在连接器框体7上施加固定力，用于与耦合器6互联对接。

耦合对接时，先将成型后的插芯2和对接弹簧8装入连接器框体7，将连接器框体7与尾座9之间的螺纹旋拧，构成插芯2与对接弹簧8的活动空腔，连接器框体7与尾座9连接时，恰好把连接螺母10限制在连接器框体7上；再将连接螺母10与连接端口68连接，整个连接器框体7就可以带着插芯2一起连接在耦合器6上，而所述光纤插芯还可以在连接器框体7内对接弹簧8的作用下浮动，以方便插芯2在V型槽61中的活动对接，使两个插芯2在对接弹簧8的作用下，进入V型槽61内，并在压板62作用下，对中耦合。

本实施例所述的光纤插芯对接装置，采用标准FC型连接器组装本发明中获得的所述光纤插芯，并通过耦合器6将两个所述光纤插芯的端面进行连接后，实现了连接损耗小于0.08dB，实现了光纤互联接近熔接水平，基本达到无损。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。