SU1735791A1 - Волоконно-оптический наконечник - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : волоконно-оптический наконечник содержит систему втулок с эксцентричными отверсти ми дл  юстировани  световода относительно базовой цилиндрической поверхности наконечника . Сопр гаемые поверхности втулок выполнены конусными дл  исключени  зазоров . Система юстирующих втулок расположена в нерабочей широкой части наконечника, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к элементам волоконной оптики и может быть использовано в разработках и производстве оптических соединителей и других компонентов систем волоконно-оптической техники.

Основным требованием, предъ вл емым к оптическому наконечнику,  вл етс , точное позиционирование закрепленного в нем волокна относительно базовой поверхности наконечника, чем достигаетс  уменьшение потерь оптической мощности при сочленении наконечников.

Известен оптический наконечник, содержащий штеккер, в отверстии которого установлены трубка с оптическим волокном и механизм, регулирующий положение трубки, снабженный круглым фланцем, концентрически расположенным относительно оси трубки.

К недостаткам известного наконечника относитс  наличие зазора между трубкой и штеккером, а также его сложность. Наличие зазоров может привести к попаданию в них различных предметов и пыли при эксплуатации , что, в конечном счете, отражаетс  на оптических характеристиках наконечника.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  волоконно- оптический наконечник, содержащий выполненные с эксцентричными отверсти ми корпус, установленную в нем первую втулку, внутри которой размещена втора  втулка с оптоволокном в осевом отверстии и наружной резьбой, при этом углы наклона конических поверхностей равны, а меньшие диаметры сопр гаемых поверхностей корпуса и первой втулки размещены со стороны торца наконечника.

К недостаткам известного наконечника относ тс  сложность конструкции и значительные его габариты.

Сложность конструкции наконечника определ етс  тем, что размеры диаметров рабочих торцов первой и второй втулок чрезвычайно малы вследствие строго определенной величины диаметра (2,5 мм по ГОСТ) базовой поверхности наконечника.

w

fc

Ч СО СЛ Ч

Ю

Так, например, при диаметре в 0,46 мм медицинской иглы, в которую вклеено оптоволокно , минимальна  ширина тела у торца второй втулки равна 50 мкм. Исход  из изложенного выше, изготовление деталей наконечника представл ет определенную сложность и конструкци  наконечника достаточно сложна,

Увеличение габаритов наконечника определ ет наличие резьбовых ручек и стенки штеккера, в которой выполнено сквозное резьбовое отверстие.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции. Указанна  цель достигаетс  тем, что у волоконно-оптического наконечника, содержащего корпус с эксцентрично установленной в нем первой втулкой, в которой эксцентрично установлена втора  втулка, внутри которой размещен капилл р со световодом , при этом сопр гаемые поверхности корпуса и первой втулки, а также первой и второй втулок выполнены коническими с равными углами наклона, а меньший диаметр конического отверсти  корпуса размещен со стороны рабочего торца корпуса, корпус выполнен в виде ступенчатого цилиндра , а перва  и втора  втулки размещены в части корпуса наконечника с большим диаметром, причем больший диаметр конического отверсти  первой втулки расположен со стороны рабочего торца корпуса, а капилл р со световодом установлен во второй втулке и часть его расположена с зазором в части корпуса наконечника с меньшим диаметром.

На фиг. 1 представлен волоконно-оптический наконечник, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б нафиг.1; на фиг.4-сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - траектори  перемещени  волокна в наконечнике при юстировке.

Оптический наконечник содержит корпус 1, первую 2 и вторую 3 втулки.

Корпус 1, выполненный в виде ступенчатого цилиндра с фигурным сквозным отверстием , имеет со стороны рабочего торца центральный цилиндр 4 меньшего диаметра , наружна  поверхность которого служит базовой поверхностью наконечника, и цилиндр большего диаметра с лысками и резьбой на его конце. Отверстие 5 в большем диаметре корпуса 1, которое имеет торец 6, выполнено конусным эксцентрично относительно наружной поверхности с углом при вершине 3 дл  обеспечени  самоторможени  при сборке. При этом торец 6 расположен перпендикул рно к оси центрального цилиндра 4.

Перва  втулка 2 имеет вид конусного цилиндра, вершины конусных поверхностей которого расположены со стороны противоположных торцов. Углы при вершинах равны 3°, а со стороны нерабочего торца выполнен опорный цилиндр 7 с лысками; при этом сквозное отверстие втулки 2 относительно ее наружной поверхности расположено эксцентрично.

Втора  втулка 3 с эксцентрично расположенным цилиндрическим торцом со стороны ее меньшего диаметра, с лыской и наружной резьбой на ее конце имеет форму усеченного конуса и сквозное ступенчатое

эксцентрично расположенное отверстие 8 дл  закреплени  эпоксидной смолой капилл ра 9 и оптоволокна 10 в отверстии последнего . Торцы капилл ра 9 оптоволокна 10 расположены в одной плоскости.

Во врем  сборки оптического наконечника в отверстии корпуса 1 большего диаметра располагаетс  перва  втулка 2, а в отверстии последней - втора  втулка 3. Капилл р 9 с оптоволокном 10 размещаетс  в

отверстии центрального цилиндра 4 с гарантируемым зазором. Указанные детали наконечника собираютс  в узел с помощью гаек 11, 12 и шайбы 13.

Юстировка предлагаемого оптического

наконечника осуществл етс  на специальном приспособлении, которое не относитс  к конструкции наконечника и монтируетс  на рабочем месте оператора, оснащенном лампой подсвечивани  и оптическим микроскопом (не показаны).

Специальное приспособление содержит основание 14с вертикальной стойкой, в отверсти х которой шарнирно закреплены нажимной рычаг 15 и с помощью гайки 16

подпружиненный упор 17. Кроме того, в основании 14 выполнено отверстие дл  запрессовки полиуретановой втулки 18, осевое отверстие которой несколько меньше наружного диаметра центрального цилиндра 4.

Дл  юстировки оптического наконечника его центральный цилиндр 4 с нат гом завод т в осевое отверстие втулки 18 до упора в основание 14 приспособлени . При

этом рычаг 15 упираетс  в шайбу 13 наконечника , а объектив микроскопа располагают в непосредственной близости от рабочего торца оптического наконечника, оптоволокно 10 подсвечиваетс  лампой с

противоположного торца.

При вращении корпуса 1 и второй втулки 3 относительно неподвижной первой втулки 2 с помощью специальных ключей (не показаны), которые охватывают лыски соответствующих деталей, осуществл етс  юстировка наконечника.

Во врем  вращени  корпуса 1 при юстировке наружна  поверхность центрального цилиндра 4 вращаетс  в отверстии втулки 18 без биени  и повреждени  базовой поверхности , вследствие соответствующих свойств полиуретана, который как бы смазывает соприкасающуюс  поверхность наконечника , уменьшает трение и предотвращает по вление задиров на последней .

Во врем  вращени  дл  юстировки деталей наконечника оператор наблюдает через окул р микроскопа перемещение подсвеченной сердцевины оптоволокна 10. При этом центр центрального цилиндра 4 в плане-перемещаетс  по траектории Ж, а центр сердцевины оптоволокна 10 - по траектории Д.

Юстировка - это совмещение центров наружной поверхности цилиндра 4 и сердцевины оптоволокна 10. Место этого совмещени -точки П и Г2. Размеры диаметров траекторий перемещени  выше указанных центров при юстировке могут мен тьс  вследствие наличи  соответствующих допусков на изготовление деталей наконечника и, как следствие, измен тьс  места расположени  точек П и Г2. Возможность к изменению мест расположени  точек встреч при юстировке обеспечивает компенсацию допусков на изготовление как наружной поверхности центрального цилиндра 4, так и расположени  оптоволокна 10.

Биение подсвеченной сердцевины оптоволокна 10, т.е. качество юстировки, определ етс  при вращении одновременно всех деталей наконечника как единого целого в отверстии втулки 18 специального приспособлени .

Возможна юстировка данного типа наконечника и при вращении втулок 2 и 3 относительно неподвижного корпуса 1. Биение подсвеченной сердцещмны оптоволокна 10 относительно боковой поверхности центрального цилиндра 4 в данном случае определ етс  аналогично.

Дл  окончательного закреплени  отъюстированного наконечника используетс  дополнительное вращение гаек 11 и 12, при

котором вследствие усиленного контакта сопр гаемых конусных поверхностей деталей достигаетс  их стопорение.

Дл  устранени  возможности отвинчивани  гаек 11 и 12 в собранном наконечнике , при эксплуатации данного типа наконечники резьбы соответствующих деталей перед сборкой смазывают эпоксидной смолой.

По сравнению с прототипом предложенный оптический наконечник имеет более простую конструкцию и меньшие габариты.

Простота конструкции наконечника достигаетс  тем, что относительно большие конусные поверхности его деталей размещаютс  вне отверсти  центрального цилиндра , наружный диаметр которого равен 2,5 мм. Вследствие этого величины допусков на

размеры деталей наконечника за исключением базовой поверхности теоретически не ограничены.

Уменьшение радиальных и линейных габаритов предлагаемого наконечника достигнуто путем ликвидации резьбовых ручек и стенки штеккера, в которой выполнено сквозное резьбовое отверстие.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Волоконно-оптический наконечник, содержащий корпус с эксцентрично установленной в нем первой втулкой, в которой эксцентрично установлена втора  втулка, внутри которой размещен капилл р со световодом , при этом сопр гаемые поверхности корпуса и первой втулки, а также первой и второй втулок выполнены коническими с равными углами наклона, а меньший диаметр конического отверсти  корпуса размещен со стороны рабочего торца корпуса, о т- личающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, корпус выполнен в виде ступенчатого цилиндра, а перва  и втора  втулки размещены в части корпуса наконечника с большим диаметром, причем больший диаметр конического отверсти  первой втулки расположен со стороны рабочего торца корпуса, а капилл р со световодом установлен во второй втулке и часть его расположена с зазором в части корпуса наконечника с меньшим диаметром.

   А

   Фаг. 2

   75

   Фиг.З

   Фиг А

   rrrz

   Фие.5