[发明专利]一种可以精确定位的光纤连接器

说明书

技术领域

本发明属于光学技术领域，更具体地，涉及一种可以精确定位的光纤连接器。

背景技术

在基于光纤束的共聚焦成像系统中，激光器发射激光，通过激光扫描装置和耦合物镜对光纤束的端面进行扫描，将激光聚焦后注入到光纤束的每一根线芯中，每一根线芯的直径大约为2-3um。在光纤束的另一端，注入的激光通过微物镜聚焦在被观测物体上，被观测物体在注入激光的激发下发出荧光，荧光沿着同样的路径通过光纤束的线芯返回，最终被探测器捕捉到并且成像。

在成像过程中，扫描装置会依次扫描每一根线芯，不能出现偏差，因此如何精确定位耦合物镜和光纤束之间的相对位置，是共聚焦成像系统需要解决的一项重要问题。通用的光纤连接器有金属环连接器(FerruleConnector,FC)、物理连接器(PhysicalConnector，PC)、微型A类连接器(SubMiniatureA，SMA)等，这些连接器通常用于单芯光纤的连接，而不是用于光纤束的连接，对于定位的精度没有太高的要求。比如典型的SMA光纤连接器，在850um的连接器孔径下，孔径的偏差可以达到15um，并不能满足精确定位的要求，在共聚焦成像系统中使用通用的光纤连接器在每次连接后都需要对连接器部分的光路进行重新调节，才能将光纤束端面调节到理想的位置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种可以精确定位的光纤连接器，该连接器可以提高光纤束与激光聚焦装置之间的定位精度，可以多次重复精确定位，避免了每次连接后对光路的调节，提升系统稳定性和可靠性。

本发明提供了一种可以精确定位的光纤连接器，包括连接器插座与连接器插头，其中：

所述连接器插座包括连接器插座基座、锁紧轮压圈、锁紧轮以及操作手柄，连接器插座基座与共聚焦成像系统的光学底板刚性固定；在连接器插座基座上，有沿轴心线分布的圆形通光孔、轴向定位槽以及旋转定位槽；其中圆形通光孔用于激光扫描时通过光线，轴向定位槽前半部分截面为梯形，后半部分截面为矩形，用于连接器插座与连接器插头在轴向的精确定位，旋转定位槽用于限制连接器插头不能沿轴心线做旋转运动；锁紧轮压圈、锁紧轮以及操作手柄，三者共同组成连接器插座的锁紧和限位机构；

连接器插头的头部有轴向定位头，与轴向定位槽的形状和尺寸一致，在轴向定位头后方有旋转定位头，与旋转定位槽的形状和尺寸一致，连接器插头的轴心有空心孔洞，光纤束可从空心孔洞中穿过，光纤束与连接器插头平齐后二者固定；当连接器插头插入连接器插座基座的定位槽底部后，空心孔洞正对着圆形通光孔，聚焦后的激光通过圆形通光孔注入光纤束。

与现有技术相比，本发明提供的光纤连接器具有以下有益效果：

提高轴向定位精度，将光纤束的位置定位精度由十几微米提高到2微米，角度定位精度达到0.2°；

增加旋转定位功能，限制光纤束沿轴心线的转动，实现旋转方向的定位；

优化锁紧机构，增加限位功能，通过弹簧向连接器施加压力，确保连接器的锁紧稳定可靠，压力可控。

附图说明

图1是本发明实施例中光纤连接器整体结构图；

图2为本发明实施例中光纤连接器插座与连接器插头的配合关系示意图，其中图2A为剖面图，图2B为3D示意图；

图3为本发明实施例中光纤连接器插座的锁紧和限位机构示意图；其中：

图3A为连接器插座未锁紧时正面视图；

图3B为连接器插座锁紧时正面视图；

图3C为连接器插座未锁紧时3D视图；

图3D为连接器插座锁紧时3D视图；

图3E为连接器插座未锁紧时剖面视图；

图3F为连接器插座锁紧时剖面视图；

图3G为锁紧轮压圈内部限位槽114的示意图；

图4为本发明实施例中光纤连接器插头与光纤束的装配示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明由连接器插头与连接器插座组成，连接器插头与光纤固定在一起，连接器插座与共聚焦成像系统的其他部分固定在一起，连接器插座带有锁紧和限位装置，实现二者的连接及精确定位。