一种角度可调节的光纤反射连接器及其使用方法

1.本发明涉及一种传感器配件，特别是一种角度可调节的光纤反射连接器及其使用方法。


背景技术：

2.目前，两根光纤的连接方式分为两种：熔接和冷接。熔接通过光纤熔接机实现连接，冷接通过冷接端子实现连接，如申请公布号为cn102928924a的“一种热熔型现场组装式光纤连接器”采用熔接方式进行光纤连接，申请公布号为 cn104049310a的“便于理线的光纤连接器”采用冷接方式进行光纤连接；熔接和冷接两者的共同点是都是直线对接，不具备呈一定角度的连接功能。但是在实际应用工程中，经常会遇到需要将光纤呈一定角度连接，甚至有些是需要进行90度对接或者是完全对折的情况，众所周知，这种情况都会极度容易引起光纤折断。另外，采用熔接方式连接光纤时，由于光纤熔接机体积较大，并且还需要通电操作，因此不适合用于一些空间狭小、通电不便的施工环境。而冷接方式对制造工艺要求极高，使其在批量应用时的连接质量、合格率等方面存在较大问题。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提供一种角度可调节的光纤反射连接器及其使用方法，以解决现有技术存在的只能直线对接、不适合用于空间狭小和通电不便的施工环境、连接质量、合格率存在较大问题的不足之处。
4.解决上述技术问题的技术方案是：一种角度可调节的光纤反射连接器，包括外壳、两个联动齿轮、两组插接组件、反射平台；所述的联动齿轮、反射平台分别安装在外壳内，且两个联动齿轮对称安装在反射平台的两侧，反射平台由双面齿条和底座一体构成，双面齿条分别与两侧的联动齿轮同步啮合，双面齿条的中部沿纵向设有用于穿过光纤光线的长条形通孔；双面齿条和底座上分别设有用于反射光纤光线的反射面；所述的外壳中部两侧分别设有操作槽，外壳的上、下端分别设有供反射平台上下移动的上导向通道和下导向通道；所述的插接组件沿其轴向设有供光纤穿过的光纤通孔，该插接组件下端从外壳的操作槽插入与联动齿轮相连接。
5.本发明的进一步技术方案是：所述的反射面包括反射面a、反射面b、反射面c；反射面a为设在双面齿条上长条形通孔底端的水平端面，反射面b、反射面c为对称设置在底座两侧的倾斜面，底座由透光材料制成。
6.本发明的进一步技术方案是：所述的插接组件包括光纤定位杆和端盖，光纤定位杆沿其中轴线设有所述的光纤通孔，光纤定位杆的一端与联动齿轮通过螺纹连接，光纤定位杆的另一端与端盖配合通过螺纹连接。
7.本发明的再进一步技术方案是：光纤定位杆与联动齿轮的螺纹配合选用精度优于6h的细螺纹；光纤定位杆与端盖的螺纹配合选用粗螺纹；且光纤定位杆与联动齿轮之间、光纤定位杆与端盖之间的螺纹配合间隙均为0.15mm～0.3mm。
8.本发明的进一步技术方案是：所述的光纤通孔与光纤的配合间隙≤0.03mm。
9.本发明的进一步技术方案是：所述的联动齿轮精度等级优于5级；所述的联动齿轮与反射平台的双面齿条的传动精度优于8级。
10.本发明的另一技术方案是：一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法，该方法是上述一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法，方法内容包括先将两根待连接的光纤分别穿入两组插接组件的光纤通孔，再将两组插接组件分别插入外壳内部与联动齿轮连接；然后手动操作任意一组插接组件，使光纤的光线照射在反射平台的不同反射面或长条形通孔上，实现两根光纤之间的0度至180度反射连接。
11.本发明的进一步技术方案是：当两组插接组件呈大于0
°
小于180
°
状态时，位于其中一组插接组件内的光纤光线照射在反射平台的反射面a，反射光从另一组插接组件内的光纤中射出，两根光纤呈大于0
°
小于180
°
的反射连接。
12.本发明的再进一步技术方案是：当两组插接组件成竖直平行状态时，位于其中一组插接组件内的光纤光线沿竖直方向照射在反射平台的反射面b，反射光沿水平方向穿过反射平台的底座照射至反射面c进行再次反射后，从另一组插接组件内的光纤中竖直射出，两根光纤呈0
°
反射连接。
13.本发明的更进一步技术方案是：当两组插接组件呈同一水平状态时，位于其中一组插接组件内的光纤光线水平照射至反射平台的长条形通孔，直接穿过长条形通孔从另一组插接组件内的光纤中水平射出，此时，两根光纤呈180
°
反射连接。
14.由于采用上述结构，本发明之一种角度可调节的光纤反射连接器及其使用方法与现有技术相比，具有以下有益效果：1.可实现光纤呈一定角度的连接本发明的连接器包括外壳、两个联动齿轮、两组插接组件、反射平台；其中，联动齿轮、反射平台分别安装在外壳内，且两个联动齿轮对称安装在反射平台的两侧，反射平台由双面齿条和底座一体构成，双面齿条分别与两侧的联动齿轮同步啮合，双面齿条的中部沿纵向设有用于穿过光纤光线的长条形通孔；双面齿条和底座上分别设有用于反射光纤光线的反射面；所述的插接组件沿其轴向设有供光纤通过的光纤通孔，该插接组件下端从外壳的操作槽插入与联动齿轮相连接。当手动控制两组插接组件形成不同的角度时，位于插接组件内的两根光纤光线照射在反射平台的不同反射面或者长条形通孔，两根光纤可作0度至180度之间的反射连接。
15.具体的，本发明连接器的反射面包括反射面a、反射面b、反射面c；反射面a为设在双面齿条上长条形通孔底端的水平端面，反射面b、反射面c为对称设置在底座两侧的倾斜面，底座由透光材料制成。当两组插接组件呈大于0
°
小于180
°
状态时，位于其中一组插接组件内的光纤光线照射在反射平台的反射面a，反射光从另一组插接组件内的光纤中射出，此时，两根光纤呈大于0
°
小于180
°
的反射连接；当两组插接组件成竖直平行状态时，位于其中一组插接组件内的光纤光线沿竖直方向照射在反射平台的反射面b，反射光沿水平方向穿过反射平台的底座照射至反射面c进行再次反射后，从另一组插接组件内的光纤中竖直射出，此时，两根光纤呈0
°
反射连接；当两组插接组件呈同一水平状态时，位于其中一组插接组件内的光纤光线水平照射至反射平台的长条形通孔，直接穿过该长条形通孔从另一组插接组件内的光纤中水平射出，此时，两根光纤呈180
°
反射连接。
16.因此，本技术可以避免使用熔接和冷接方式，在不影响光纤本身质量的前提下完成导光，实现光纤呈0度至180度之间的连接。
17.2.连接角度灵活多样化本发明实现了两根光纤在0至180
°
内呈多种角度的连接方式，而且在连接后仍可以旋转改变角度，其连接角度灵活多样化。
18.3.结构可靠本发明的连接器包括外壳、两个联动齿轮、两组插接组件、反射平台，其中通过联动齿轮和反射平台联动的方式，保证了同一平面内两根光纤的传输路径始终与反射平台的反射面对称，从而保证连接器内部的光纤光路总是相通，实现光纤光信号的反射连接，其结构比较可靠。
19.4. 操作方便由于本发明反射平台的双面齿条分别与两侧的联动齿轮同步啮合，使用时，任意操作其中一组插接组件，均可使两侧的联动齿轮同步转动，其操作比较方便省力。
20.5.适合用于空间狭小和通电不便的施工环境本发明的连接器包括外壳、两个联动齿轮、两组插接组件、反射平台，使用时，通过手动控制插接组件来控制联动齿轮和反射平台的双面齿条联动，即可实现光纤的角度连接，无需像光纤熔接机之样的大型设备，现场也无需要通电，因此，本发明适合用于空间狭小和通电不便的施工环境。
21.6. 连接质量好、合格率高本发明通过手动控制插接组件来控制联动齿轮和反射平台的双面齿条联动，即可实现光纤的角度连接，其对制造工艺要求不高，从而可有效提高连接质量和合格率。
22.下面，结合附图和实施例对本发明之一种角度可调节的光纤反射连接器及其使用方法的技术特征作进一步的说明。
附图说明
23.图1：实施例一所述本发明之一种角度可调节的光纤反射连接器的主视剖视图，图2：实施例一所述本发明之一种角度可调节的光纤反射连接器的立体结构示意图；图3：实施例一所述反射平台的主视剖视图，图4：图3的左视图；图5：实施例二中两根光纤呈0～180度反射连接时的结构示意图，图6：实施例二中两根光纤呈0度反射连接时的结构示意图，图7：实施例二中两根光纤呈180度反射连接时的结构示意图；在上述附图中，各附图标记说明如下：1-外壳，101-上导向通道，102-操作槽，103-下导向通道，2-联动齿轮，201-齿轮轴，3-插接组件，301-光纤定位杆， 3011-光纤通孔，302-端盖，4-反射平台，401-双面齿条，4011-长条形通孔，4012-反射面a，402-底座， 4021-反射面b，4022-反射面c，
5-光纤，箭头方向为光路方向。
实施方式实施例一
24.一种角度可调节的光纤反射连接器，包括外壳1、两个联动齿轮2、两组插接组件3、反射平台4；其中：所述的外壳1中部两侧分别设有供插接组件3插入的操作槽102，外壳1的上、下端分别设有供反射平台4上下移动的上导向通道101和下导向通道103。
25.所述的联动齿轮2、反射平台4分别位于外壳1内，其中，两个联动齿轮2分别通过齿轮轴201对称安装在反射平台4的两侧，联动齿轮2精度等级优于5级；所述的反射平台4由长条状的双面齿条401和倒梯形状的底座402一体构成，双面齿条401分别与两侧的联动齿轮2同步啮合，双面齿条401与联动齿轮2的传动精度优于8级；双面齿条401的中部沿纵向设有用于穿过光纤光线的长条形通孔4011；双面齿条401和底座402上分别设有用于反射光纤光线的反射面；所述的反射面包括反射面a4012、反射面b4021、反射面c4022；反射面a4012为设在双面齿条401上长条形通孔4011底端的水平端面，反射面b4021、反射面c4022为对称设置在底座402两侧的倾斜面，底座402由公知的透光材料制成，例如采用全反射棱镜的材料制成。
26.所述的插接组件3包括光纤定位杆301和端盖302，光纤定位杆301沿其中轴线设有供光纤5穿过的光纤通孔3011，该光纤通孔3011与光纤5的配合间隙≤0.03mm。光纤定位杆301的两端分别设有外螺纹，所述的联动齿轮2、端盖302分别设有内螺纹孔，光纤定位杆301的上端通过外螺纹与端盖302的内螺纹孔连接，其螺纹配合选用粗螺纹，且配合间隙为0.15mm～0.3mm；光纤定位杆301的下端从外壳1的操作槽102插入与联动齿轮2的内螺纹孔相连接，其螺纹配合选用精度优于6h的细螺纹，且配合间隙为0.15mm～0.3mm。
实施例二
27.一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法，该方法是实施例一所述一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法，方法内容包括先将两根待连接的光纤5分别穿入两组插接组件3的光纤通孔3011，再将两组插接组件3分别插入外壳1内部与联动齿轮2连接；然后手动操作任意一组插接组件3，使光纤5的光线照射在反射平台4的不同反射面或长条形通孔上，实现两根光纤5之间的0度至180度反射连接。
28.当两组插接组件3呈大于0
°
小于180
°
状态时，位于其中一组插接组件3内的光纤5光线照射在反射平台4的反射面a4012，反射光从另一组插接组件3内的光纤5中射出，两根光纤5呈大于0
°
小于180
°
的反射连接（不含0
°
和180
°
）（参见图5）。
29.当两组插接组件3成竖直平行状态时，位于其中一组插接组件3内的光纤5光线沿竖直方向照射在反射平台4的反射面b4021，反射光沿水平方向穿过反射平台4的底座照射至反射面c4022进行再次反射后，从另一组插接组件3内的光纤5中竖直射出，两根光纤5呈0
°
反射连接（参见图6）。
30.当两组插接组件3呈同一水平状态时，位于其中一组插接组件3内的光纤5光线水
平照射至反射平台4的长条形通孔4011，直接穿过长条形通孔4011从另一组插接组件3内的光纤5中水平射出，此时，两根光纤5呈180
°
反射连接（参见图7）。
31.在以上使用方法中，由于两组插接组件是与联动齿轮联动，保证了同一平面内两根光纤的传输路径始终与反射平台的反射面对称，从而保证连接器内部的光纤光路总是相通，实现光纤光信号的反射连接。在安装完成后，在必要时可通过在反射平台的底座增加如金属胶之类的粘胶使其与外壳固定，或者是将两组插接组件的操作端固定在工地上。

技术特征：
1.一种角度可调节的光纤反射连接器，其特征在于：包括外壳（1）、两个联动齿轮（2）、两组插接组件（3）、反射平台（4）；所述的联动齿轮（2）、反射平台（4）分别安装在外壳（1）内，且两个联动齿轮（2）对称安装在反射平台（4）的两侧，反射平台（4）由双面齿条（401）和底座（402）一体构成，双面齿条（401）分别与两侧的联动齿轮（2）同步啮合，双面齿条（401）的中部沿纵向设有用于穿过光纤光线的长条形通孔（4011）；双面齿条（401）和底座（402）上分别设有用于反射光纤光线的反射面；所述的外壳（1）中部两侧分别设有操作槽（102），外壳（1）的上、下端分别设有供反射平台（4）上下移动的上导向通道（101）和下导向通道（103）；所述的插接组件（3）沿其轴向设有供光纤（5）穿过的光纤通孔（3011），该插接组件（3）下端从外壳（1）的操作槽（102）插入与联动齿轮（2）相连接。2.根据权利要求1所述的一种角度可调节的光纤反射连接器，其特征在于：所述的反射面包括反射面a（4012）、反射面b（4021）、反射面c（4022）；反射面a（4012）为设在双面齿条（401）上长条形通孔（4011）底端的水平端面，反射面b（4021）、反射面c（4022）为对称设置在底座（402）两侧的倾斜面，底座（402）由透光材料制成。3.根据权利要求1所述的一种角度可调节的光纤反射连接器，其特征在于：所述的插接组件（3）包括光纤定位杆（301）和端盖（302），光纤定位杆（301）沿其中轴线设有所述的光纤通孔（3011），光纤定位杆（301）的一端与联动齿轮（2）通过螺纹连接，光纤定位杆（301）的另一端与端盖（302）配合通过螺纹连接。4.根据权利要求3所述的一种角度可调节的光纤反射连接器，其特征在于：光纤定位杆（301）与联动齿轮（2）的螺纹配合选用精度优于6h的细螺纹；光纤定位杆（301）与端盖（302）的螺纹配合选用粗螺纹；且光纤定位杆（301）与联动齿轮（2）之间、光纤定位杆（301与端盖（302）之间的螺纹配合间隙均为0.15mm～0.3mm。5.根据权利要求1所述的一种角度可调节的光纤反射连接器，其特征在于：所述的光纤通孔（3011）与光纤（5）的配合间隙≤0.03mm。6.根据权利要求1所述的一种角度可调节的光纤反射连接器，其特征在于：所述的联动齿轮（2）精度等级优于5级；所述的联动齿轮（2）与反射平台（4）的双面齿条（401）的传动精度优于8级。7.一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法，其特征在于：该方法是权利要求1所述的一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法，方法内容包括先将两根待连接的光纤分别穿入两组插接组件的光纤通孔，再将两组插接组件分别插入外壳内部与联动齿轮连接；然后手动操作任意一组插接组件，使光纤的光线照射在反射平台的不同反射面或长条形通孔上，实现两根光纤之间的0度至180度反射连接。8.根据权利要求7所述的一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法，其特征在于：当两组插接组件（3）呈大于0
°
小于180
°
状态时，位于其中一组插接组件（3）内的光纤（5）光线照射在反射平台（4）的反射面a（4012），反射光从另一组插接组件（3）内的光纤（5）中射出，两根光纤（5）呈大于0
°
小于180
°
的反射连接。9.根据权利要求8所述的一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法，其特征在于：当两组插接组件（3）成竖直平行状态时，位于其中一组插接组件（3）内的光纤（5）光线沿竖直方向照射在反射平台（4）的反射面b（4021），反射光沿水平方向穿过反射平台（4）的底座（402）照射至反射面c（4022）进行再次反射后，从另一组插接组件（3）内的光纤（5）中竖直射
出，两根光纤（5）呈0
°
反射连接。10.根据权利要求9所述的一种角度可调节的光纤反射连接器的使用方法：当两组插接组件（3）呈同一水平状态时，位于其中一组插接组件（3）内的光纤（5）光线水平照射至反射平台（4）的长条形通孔（4011），直接穿过长条形通孔（4011）从另一组插接组件（3）内的光纤（5）中水平射出，此时，两根光纤（5）呈180
°
反射连接。

技术总结
一种角度可调节的光纤反射连接器及其使用方法，涉及一种传感器配件，连接器包括外壳、插接组件、位于外壳内的联动齿轮、反射平台；联动齿轮对称安装在反射平台的两侧，反射平台的双面齿条分别与两侧的联动齿轮同步啮合，双面齿条和底座上设有反射面；插接组件沿设有光纤通孔，该插接组件插入外壳内与联动齿轮连接。方法包括先将两根待连接的光纤分别穿入插接组件的光纤通孔，再将插接组件插入外壳内部与联动齿轮连接；然后手动操作任意一组插接组件，使光纤的光线照射在反射平台的不同反射面和长条形通孔上，实现两根光纤之间的0度至180度反射连接，本发明还具有结构可靠、操作方便、适用于空间狭小和通电不便的施工环境等特点，易于推广应用。易于推广应用。易于推广应用。


技术研发人员：胥献忠 胡志远 孙玉涛 赵云昊 刘成林 蔡菊艳 凌鑫铭 刘丰荣
受保护的技术使用者：桂林理工大学
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/16