[发明专利]DIN型接口激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种接口激光器技术，尤其涉及一种DIN型接口激光器。

背景技术

为满足客户需求，我所新设计了一款接口激光器，该接口激光器与后级传输光纤的连接方式采用DIN型接口连接方式，故将其称为DIN型接口激光器；该DIN型接口激光器主要包括壳体、陶瓷芯、定位管和TO激光器；陶瓷芯的作用是对TO激光器的输出光进行导向，定位管以及壳体内的限位腔用于对后级传输光纤上的连接头进行插接导向和定位，以便使用，同时也使得陶瓷芯与连接头能够精确对准(陶瓷芯内集成有光纤，后级传输光纤的端部设置在连接头上的插接部内，陶瓷芯与连接头对准，实质上是陶瓷芯内的光纤与后级传输光纤对准)，让DIN型接口激光器输出的光信号能低衰减地传导出去。

在设计之初，考虑到插接方便性，将限位腔的内径设计为2.6mm(陶瓷芯和插接部的外径均为2.5mm)，将定位管的轴向长度设计为5mm；试制过程中发现，样件合格率较低，造成合格率低的原因主要是陶瓷芯与连接头对准性较差，导致后级传输光纤输出的光信号衰减较大。

发明内容

针对背景技术中的问题进行分析后发现，原始设计方案中的尺寸参数本身并无不妥，但在实际生产中，由于工艺原因，导致各个部件的结构参数或多或少地存在一定误差，于是，发明人考虑通过改变器件上的结构参数来抵消工艺误差所带来的负面影响，为此，发明人进行了如下的分析：

在DIN型接口激光器中，由于陶瓷芯与壳体相对固定，因此，需要解决的主要问题是插接部的定位问题；外部插入的插接部主要依靠限位腔和定位管来进行定位，初步分析认为，造成影响的因素可能有三个，插接部和陶瓷芯的纵向距离偏差、插接部和陶瓷芯的横向偏移、插接部轴向和陶瓷芯轴向的角度偏差；

采用ZEMAX非序列设计建立DIN型接口激光器模型，通过仿真实验分析三种因素对光功率衰减的影响；仿真实验过程中，对三种因素进行独立调节，检测各种因素变化对光功率衰减的影响：独立调节纵向距离偏差时，使纵向距离偏差逐渐增大，结果表明，纵向距离偏差需达到5.25mm，光功率才会降低至32uw，而实际结构中，陶瓷芯和插接部之间的间隙较小，不太可能达到5.25mm，因此，纵向距离偏差对光功率衰减影响较小；独立调节横向偏移时，使横向偏移逐渐增大，横向偏移从1um变化至8um的过程中，光功率衰减变化较为缓慢，当横向偏移为8um时，光功率为46uw，但当横向偏移达到9um时，光功率仅有25uw，因此，横向偏移对光功率衰减影响较大，需将横向偏移控制在8um以下；独立调节角度偏差时，使角度偏差逐渐增大，角度偏差从1°变化至15°的过程中，光功率衰减较慢，当角度偏差为15°时，光功率为161uw，继续增大角度偏差后，光功率衰减变化开始变快，当角度偏差为16°时，光功率仅有6uw，因此，角度偏差对光功率衰减影响较大，需将角度偏差控制在15°范围内；根据DIN型接口激光器的结构可知，当连接头插接在DIN型接口激光器内时，连接头上的插接部的中部由限位腔进行限位，限位腔右侧的插接部由定位管进行限位，因此，影响横向偏移和角度偏差的主要因素是限位腔的内径和定位管的轴向长度；限位腔内径越大，插接部在径向方向上的窜动空间就越大，因此需要缩减限位腔内径，对于定位管而言，其主要依靠金属材料的形变回复力来对插接部进行限位，定位管与插接部的接触面积越大，限位作用就越好，反之就越差，因此，可通过延长定位管的轴向长度来增强定位管的限位作用；基于前述考虑，发明人进行了大量试验，并最终获得了如下的技术方案：