[其他]矿用双棒法光纤连接器

说明书

本发明矿用双棒法光纤连接器，是属于光学元件、系统或仪器类中的光波导技术领域，是一种光导纤维的机械连接装置。

光纤的连接是光纤技术的关键，因光纤的长度不可能制造出满足实际生产需要的长度，将几根光纤连接起来的技术就成为必不可少的环节。目前，地面上的光纤连接有熔接法和活动连接器两种方法，但是这种活动连接器要装在光缆上，也要采用与光缆熔接，都离不开利用电源、加热、放电的熔接技术。由于煤矿中有易燃易爆物质，特别是在煤矿井下有煤与瓦斯爆炸危险的场合，放电熔接法违背安全规程，不能采用。另有一种将活动连接器套装在光纤上的方法，仍需用电源、加热封装，也不适应煤矿井下使用。至于在实验室中，目前国内、外有使用毛细管法，V型槽法和三棒法制成无需电源的光纤连接器。但因光导纤维的直径极细，目前常用规格，一般为外径φ125Vμm～140μm若采用毛细管法，则毛细管的内径必须小于光纤外径的2倍，约φ0.20mm～0.25mm。因此要将φ0.12mm的光纤穿入φ0.2mm的毛细管中的技术难度相当高，在实验室中可借助仪器、仪表，工具操作，而在生产现场根本无法进行连接。采用V型槽法连接光纤，要求光纤与V型槽两侧面相切，则V型槽必须加工成较深呈尖状，加工精度要求高，难度大。即使将V型槽分割成几块加工，则加工与安装的精度都要求很高，对光纤本身的加工精度也要求很高，而且光纤安装在槽内很难定位，往往要跑出来，可靠性差，也不适合煤矿现场使用。三棒法连接器是采用三根等直径轴承滚针定位的连接器，三根棒针相互之间必须相切光纤装入三根棒针的中间，也必须使光纤同时与三根棒针相切，这三根棒针必须很细，经精确计算，如光纤直径φ0.12mm，则滚针直径φ0.81mm；如光纤直径    φ0.14mm，则滚针直径φ0.88mm。对滚针与光纤的加工精度要求很高，目前国内还找不出这样细而精的滚针。而且一种规格的轴承滚针只适用一种规格的光纤，要求计算准确，加工精密，故造价高，实用性差，目前国内外都没有应用于煤矿现场。为了在煤矿中应用光纤技术，本发明克服了上述现有光纤连接技术的缺点，创造了一种无需电源与加热，加工方便，经济可靠，安装方便，实用性强的矿用双棒法光纤连接器。

本发明矿用双棒法光纤连接器的技术构成：（见说明书附图1～4），是由两根带圆弧面的棒3相切，组成一个有深度的曲线V型槽，将所需连接的两根光纤8的端段装入此曲线V型槽内，使光纤8与两园弧面相切，受夹持。带圆弧面的棒可以由金属或非金属组成，也可以由金属圆柱体组成，也可以由轴承滚针组成。为了给连接的光纤机械定位，对准装入的光纤，可以装入一根用金属或非金属制成，並有一定硬度的压针2，要求此压针2，以其弹性压紧光纤，压针是否与棒接触均可。棒、压针与光纤组成一个光纤连接器芯，可以装入有压座1，中压盖4，边压盖6及紧固螺钉5组成的机械定位装置内，以定固棒、压针、光纤等的位置。为可靠的压紧压针，定位光纤，在压针2与中压盖4之间，可以装进一根软质弹性材料制成的衬垫棒7。在光纤的连接部位，可以适当加上丙三醇或航空用钟表油等匹配液。光纤除在连接处外，均可以有护套，在底座1与边压盖6组成的凹槽内被螺钉压紧带护套的光纤。

为了适合煤矿井下环境使用，上述光纤连接装置外面可以加一个防护盒，该盒具有防水、防尘结构，盒内固定光缆加强芯的地方与盒体是绝缘的，可以防止电磁干扰进入。

本发明光纤连接器可以制成活动连接器，也可以用环氧树脂固化制成固定连接器。

本发明光纤连接器，无需电源或熔接器、加热器等特殊设备。棒针、压针等零件、材料市场上极易购得，无需再精密加工，因此造价低廉，便于生产制造、推广应用，而且本连接器可以适用外径    φ＞0.125mm的各种规格光导纤维的连接。对光纤本身的几何尺寸，加工精度，要求也不高，可靠性高，耐冲击，防震动，可以在煤矿井下操作，也可以在光缆断线时应急接续，适合生产现场应用。

本发明光纤连接器，可以由多组双棒联合组成多芯光纤连接器，多组双棒的联合方式可以是多组双棒並列排列（如附图5），也可以是多组双棒圆形排列（如附图6），每组双棒相切处的上、下（或内外）均组成曲线V型槽，夹持光纤，可以连接多根芯光纤的光缆。体积小、容量大，满足煤矿井下生产需要。若需要光纤芯数很多时，则可制成几圈双棒的光缆连接器。

实施例：本发明矿用双棒法光纤连接器，如图附1～4所示，采用两根轴承滚针3（约直径φ4mm）；一根压针2采用细钢丝（约直径φ0.2mm）；软质弹性衬垫棒7采用橡胶圆棒；紧固装置中底座1，中压盖4，边压盖6和螺钉5都由金属加工而成。多芯光纤连接器紧固装置中的圆形排列多组双棒连接器，上、下盖座以外半圆座9内半圆芯组成。防护盒的加工与一般矿用防护盒的加工要求一样。