一种可焊接的光纤插针器件
【技术领域】
1.本实用新型涉及光通信领域，特别是涉及一种可焊接的光纤插针器件。
背景技术：2.目前，光通信领域中用到的光器件及光模块，需要对光纤进行连接。对光纤进行连接时，由于光纤较为细软，因此需要使用插针进行辅助固定。另一方面，由于光器件或光模块的小型化和布线需要，插针在出纤位置需要使用弯折匹配模块，将光纤进行弯折。由于光纤的物理和光学特性，光纤的弯折角度不能过大，否则会造成光纤损坏或信号传输错误。
3.受限于模块内部空间限制，为了提供足够的光纤弯折空间，目前的技术方案中，插针大多是采用胶粘模式进行的耦合粘接，以缩短插针或准直器的长度。但是，使用粘接耦合后的功率值容易发生变化，可靠性相对较差。而可靠性更高的可焊接插针通常长度较长，无法为光纤提供足够的弯折空间。
4.鉴于此，如何克服该现有技术所存在的缺陷，解决可焊接式插针长度较长的问题，避免现有插针结构无法满足使用需要情况，是本技术领域亟待解决的问题。
技术实现要素：5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型解决了现有光模块内空间受限而无法进行带光纤的插针耦合焊接的问题。
6.本实用新型实施例采用如下技术方案:
7.第一方面，本实用新型提供了一种可焊接的光纤插针器件，包括内芯1和金属件2，具体的：内芯1为圆柱体，内芯1第一端中心固定有插针11和尾纤12，内芯1第二端为透光面，透光面的入射光路与尾纤12的光路耦合；金属件2为中空圆柱，金属件2的内径和内芯1的外径相同，内芯1嵌入金属件2的中空部分且与金属件2同轴，金属件2侧壁上包括至少一个自顶部开口的通槽21，通槽21的宽度大于尾纤12的直径。
8.优选的，通槽21多于一个时，通槽21在金属件2外壁上均匀分布。
9.优选的，通槽21底部形状包括矩形、圆弧形、圆角矩形和抛物线形中的一种或多种。
10.优选的，通槽21的形状包括直线型、弧线形、l型和t字形中的一种或多种。
11.优选的，金属件2的顶端和通槽21上还覆盖有软质材料。
12.优选的，通槽21的宽度可变，并能够对宽度进行固定。
13.优选的，金属件2上还包括定位环22，定位环22为圆环，与金属件2的轴向平行，定位环22由金属件2的外壁向外凸起。
14.优选的，定位环22固定在金属件2外壁上；和/或，所述定位环22与金属件2一体成型；和/或，所述定位环22能够沿金属件2的外壁移动，并能够固定在定位位置。
15.优选的，金属件2顶端还包含倒角23，倒角23由金属件2顶端向内壁方向倾斜。
16.优选的，金属件2与内芯1固定连接；和/或，所述金属件2能够相对于内芯1旋转，并
能够固定在旋转位置。
17.与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果在于：在内芯1外部增加金属件2，便于对内芯1进行焊接夹持。在金属件2上开设了通槽21，使插针连接的尾纤12能够利用通槽21进行弯折，充分利用插针11外露的长度，增大了尾纤12在光模块中的弯折空间，缩短了插针的整体。在本实施例的优选方案中，通过对通槽21的形状变化和增加弹性材料，以及增加倒角23，提高了弯折的便捷性并增加了对弯折尾纤的保护；通过增加定位环22方便了焊接夹持时的定位；通过通槽21、定位环22和金属件2的可移动处理，提高了使用的灵活性。由此可见，本实施例提供的方案，可以满足在超短插针的基础上实现焊接工艺操作。
【附图说明】
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型实施例提供的一种可焊接的光纤插针器件立体结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例提供的一种可焊接的光纤插针器件剖面结构示意图；
21.图3是现有技术中光纤插针器件的组装示意图；
22.图4是本实用新型实施例提供的一种可焊接的光纤插针器件的组装示意图；
23.图5是本实用新型实施例提供的另一种可焊接的光纤插针器件结构示意图；
24.图6是本实用新型实施例提供的一种可焊接的光纤插针器件通槽21设置方式示意图；
25.图7是本实用新型实施例提供的一种可焊接的光纤插针器件通槽21的底部形状示意图；
26.图8是本实用新型实施例提供的一种可焊接的光纤插针器件通槽21的形状示意图；
27.图9是本实用新型实施例提供的另一种可焊接的光纤插针器件结构示意图；
28.图10是本实用新型实施例提供的另一种可焊接的光纤插针器件结构示意图；
29.其中，附图标记如下：
30.1：内芯，11：插针，12：尾纤，
31.2：金属件，21：通槽，22：定位环，23：倒角，
32.3：光器件，4：调节套筒。
【具体实施方式】
33.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.本实用新型是一种特定功能系统的体系结构，因此在具体实施例中主要说明各结构模组的功能逻辑关系，并不对具体软件和硬件实施方式做限定。
35.此外，下面所描述的本实用新型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。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本实用新型。
36.实施例1：
37.在进行光纤连接时，由于光模块或光器件内部空间有限，插针在出纤位置需要使用弯折匹配模块，并且插针需要做的尽可能短，以保证有弯折光纤的要求。为了使可焊接插针的长度满足光模块的空间要求，需要尽可能为插针的尾纤提供足够的弯折空间。
38.下面结合图1和图2说明本实用新型提供的可焊接的光纤插针器件的具体结构，图1为光纤插针器件的立体结构示意图，图2为光纤插针器件沿轴向剖开后的剖面图。
39.光纤插针器件包括内芯1和金属件2。
40.内芯1为圆柱体，内芯1第一端中心固定有插针11和尾纤12，内芯1第二端为透光面，透光面的入射光路与尾纤12的光路耦合。内芯1主要用于固定插针11和尾纤12，通过插针11对尾纤12进行加固和导向，通过透光面为尾纤12提供光路的出入口。插针11可以使用陶瓷插针或玻璃毛细管插针，在优选方案中，选用陶瓷插针以提高制作精度。内芯1通常使用陶瓷材质，插针11和尾纤12可以通过胶水固化等方式固定在内芯1上。内芯1的第二端可以放入待连接的光器件内，以减少光纤插针器件整体需要的长度。
41.金属件2为中空圆柱，金属件2的内径和内芯1的外径相同，内芯1嵌入金属件2的中空部分且与金属件2同轴，金属件2侧壁上包括至少一个自顶部开口的通槽21，通槽21的宽度大于尾纤12的直径，使尾纤12可以穿过通槽21进行弯折。金属件2包裹在内芯1外部，用于焊接夹持，并可以通过焊接与其它器件连接。
42.在现有技术中，如图3所示，尾纤需要超出插针外壳的顶端后再进行弯折，所需的弯折长度一般为8mm左右，而光模块中可供弯折的空间可能仅有不到3mm，无法满足现有光纤弯折半径5mm的需求。与现有技术不同的是，本实施例提供的金属件2上开口通槽21，如图4所示，内芯1上固定的尾纤12可以穿过通槽21进行弯折，为尾纤12提供更多的弯折空间，在满足了光纤弯折半径要求的情况下满足了光器件连接的空间需求。
43.本实施例提供的光纤插针器件进行使用时，如图5示，将光纤插针器件的内芯1插入光器件3中，并通过套在金属件2外部的调节套筒4调整内芯1插入的深度，将内芯1的第二端与光器件3的光路进行耦合，具体实施中，通常使用焊接方式进行光路耦合，以提高光路耦合的精度和稳定性。光路耦合完成后，再将调节套筒4与金属件2进行穿透焊接固定，完成光纤插针器件与光器件3的固定。完成固定后，将尾纤12穿过通槽21弯折到合适的角度，完成光器件3的光路连接。对于通用的光器件，本实施例提供的光纤插针器件的伸出长度仅为5mm
‑
6mm，在某些优化场景中，配合光器件3上的沉孔设计，光纤插针器件的身处长度可以达到4mm，短于现有的可焊接光纤插针的长度。
44.在本实施例的不同实施场场景中，内芯1和金属件2可以根据实际需要选择不同的连接方式，或使用多种连接方式进行组合。
45.(1)在通常的使用场景中，金属件2与内芯1固定连接。具体实施中，可以通过尺寸设计将内芯1直接固定嵌入至金属件2内部，或者进一步使用粘接等其它方式进行固定。该方案加工简便，并且能够确保光纤插针器件的连接强度。
46.(2)在某些实施场景中，为了便于调整金属件2上通槽21的位置，金属件2和内芯1使用活动连接，金属件2能够相对于内芯1旋转，通过旋转将通槽21调整至适当的位置，并能够将旋转后的金属件2固定在需要的旋转位置。具体实施中，可以使用螺纹、卡扣等方式进
行活动连接。该方案便于对通槽21的位置进行调节，避免因通槽21位置不适当而导致的尾纤12弯折不便。
47.使用上述不同的连接方式，可以使光纤插针器件能够适应不同的使用场景，提高了器件使用的灵活性。
48.进一步的，在本实施例的其它使用场景中，可以通过一些优选方案提高本实施例提供的光纤插针器件通槽21的可用性。以下方案在不互相冲突的情况下可以互相组合使用，也可以使用其它符合本实施例提供的技术方案启示的优化方式。
49.(1)在光纤插针器件的实际使用中，尾纤12的弯折方向可能会朝向任意方向，为了便于尾纤12向不同方向弯折，金属件2上的不同位置可以设置多个通槽21。在实际使用中，为了使各位置的通槽21能够充分利用，并且保证焊接夹持时受力均匀，当通槽21多于一个时，通槽21在金属件2外壁上均匀分布。如图6示，为金属件2的俯视图，图中黑色部分表示通槽21的位置，通槽21数量分别为2个、3个、4个。
50.(2)对通槽21进行加工时，可以根据加工工艺难度、加工成本和使用需求，将通槽21底部加工为不同的形状。如图7所示的通槽21底部形状示意图，常用的通槽21底部形状包括：矩形、圆弧形、圆角矩形和抛物线形，也可以根据需要选择其它形状或使用多种形状组合。其中，矩形底部仅需要使用线切割方式进行加工，加工难度小，加工成本低。圆弧形、圆角矩形和抛物线形等形状，加工难度较高，但底部棱角较少，能够减少对尾纤12的磨损，减小尾纤12的故障概率，提高光纤插针器件的使用寿命。
51.(3)对通槽21进行加工时，可以根据加工工艺难度、加工成本和使用需求，将通槽21加工为不同的形状。如图8所示的通槽21的形状包括：直线型、弧线形、l型和t字形，也可以根据需要选择其它形状或使用多种形状组合，每种通槽21形状底部都可以使用方案(2)中的底部形状进行组合。其中，直线型通槽21配合矩形底部的加工难度和成本最低；弧线形配合圆弧形或抛物线形底部对尾纤12的磨损最小；l型和t型使用时，可以通过横向槽对尾纤12进行固定，避免尾纤12在使用时出现位移。
52.(4)为了进一步减少金属件2对尾纤12的磨损，金属件2的顶端和通槽21上还覆盖有软质材料，通过软质材料阻隔金属件2对尾纤12的摩擦和碰撞，并利用软质材料的弹性帮助尾纤12进行固定。在具体实施中，软质材料可以使用橡胶、硅胶、软质塑料等具有保护性且耐磨的材料。
53.(5)为了便于配合不同光纤的半径以及不同的弯折方向，并且为了便于对光纤进行弯折，通槽21的宽度可以加工为可变宽度的形式，将宽度调节到适合光纤后再对宽度进行固定。在具体实施中，可以通过滑动机构、加长机构、伸缩机构等方式对通槽21的宽度进行调节。
54.上述技术方案，对通槽21的形状和结构进行优化，提高了光纤插针器件的可用性，扩展了光纤插针器件的使用场景。
55.另一方面，为了便于在焊接夹持时进行定位，如图9所示，金属件2上还包括定位环22，定位环22为圆环，与金属件2的轴向平行，定位环22由金属件2的外壁向外凸起。在进行夹持时，可以通过定位环22的位置对夹持位置进行定位，以提高夹持精度和焊接精度。
56.在具体实施中，定位环22可以根据具体场景选择不同的设置方式，以下方案在不冲突的情况可以相互组合，或与其它现有的连接设置方式进行结合。
57.(1)将定位环22直接固定在金属件2外壁上，具体实施中，可以使用焊接、粘接等各种方式进行固定。该方案可以在加工时根据实际需要设置定位环22的位置并使用简单方式进行固定，加工工艺简单，加工成本较低。
58.(2)定位环22与金属件2一体成型，具体实施中，可以使用铸模、切削等方式加工。该方案可以提高光纤插针器件的整体性，便于进行器件组装，也能够避免定位环22脱落。
59.(3)定位环22与金属件2活动连接，定位环22能够沿金属件2的外壁移动，并能够固定在定位位置，具体实施中，可以通过螺纹、卡扣等方式进行移动和固定。该方案可以在使用时根据需要调整定位环22的位置，提高器件使用的灵活性。
60.使用以上技术方案，可以满足不同场景下定位环22的使用需求，扩展了光纤插针器件的使用场景。
61.进一步的，为了避免金属件2加工产生的毛刺，并提高插拔的便捷性，如图10所示，金属件2顶端还包含倒角23，倒角23由金属件2顶端向内壁方向倾斜。通过增加倒角23，可以进一步减少金属件2对尾纤12的磨损或其它损害，减少了尾纤12因磨损造成故障的概率，提高了光纤插针器件的使用寿命。
62.本实施例提供的光纤插针器件，可以方便的应用于800g的光模块设计内部。使用金属件2方便了焊接夹持及耦合调试，使用定位环22进行夹持定位，插针11凸出的部分嵌入金属件2内，实现耦合式焊接功能，焊接后的成品，可以保证不存在模块内干涉的情况，通过金属件2上的通槽21使光纤正常弯折不受影响。另外，通过设计，使一部分必须的内芯1长度能够放置入光器件3内，尽可能的缩短焊接后的总长度，通过调节套筒4使内芯1插入光器件3内部的部分预留空间耦合，确保插针能正常使用。通过以上技术方案，在有效的光模块内部空间中，实现了尾纤弯折及可耦合焊接的工艺顺利实现。
63.本实用新型具有以下优点和积极效果：(1)在光模块内空间有限的情况下，可以实现光纤插针器件在模块内进行焊接的工艺。(2)带通槽的金属件设计可以有效利用插针的外露长度，让尾纤在插针尾端实现弯折(3)光纤插针器件是通过与调节套筒穿透焊固定到光器件组件上的，可耦合的自由度非常高。
64.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。