光纤信号输入系统的制作方法

本发明涉及光纤信号射入装置，尤其涉及一种光纤信号输入系统。

背景技术：

1、在向光纤输入光信号时，在光纤输入端会产生回光。回光会对光收发射机以及传输的光信号造成不好的影响。例如，当回光达到光发射机,严重时会引起激光器非线性啁啾,相对强度噪声改变,激射漂移等不利影响。当回光经过界面多重反射或其它机理到达光接收机时,会引起接收机信噪比恶化,降低接收机灵敏度。当回光在链路中某一界面产生多重反射振荡时,特别是信号光为相干光时,将会产生相干现象,严重影响信号正常传输。

2、目前，一般都采用将光纤的输入端做成斜面，采用平行光射入到光纤，但这种采用平行光射入到光纤，会存在某条光信号的入射光线、法线、折射光线和光线的轴心线这四线不在同一个平面内时，就会出现这条光信号在光纤中的传输光路是蜿蜒曲折的。导致条光信号在光纤中的传输光路长，传输光路越长对光信号的损耗就越大，越容易导致光信号失真。

3、光信号在光纤中传输时,主要是通过信号光线在光纤内的多次全反射进行传输的。光线在光纤中的每次全反射都会形成一段反射光路。但由于光纤在使用过程中不是整个光纤都是直线布置的，光纤在使用过程中有很多处是弯曲的，也有很多处是扭曲的。特别是在光纤扭曲处，光多数都会发生蜿蜒曲折的传输光路，导致光线在光纤扭曲处的每段反射光路都不易与光纤轴心线相交。光纤中的某段反射光路不与光纤轴心线相交，就会让该段反射光路在光纤中的传输路径长度变短，从而影响光在光纤中的反射次数。光在光纤中的损耗主要是在光纤中的反射点处造成的，每个反射点就会形成一段反射光路。所以反射次数多，光的损耗就越大；反射次数少，光的损耗就越小。

4、目前将若干条信号光线入照射到同一条光纤的输入端时，一般都是采用准直透镜将这若干条相互平行的信号光线直接射入到光纤的输入端上，并且这若干条相互平行的信号光线还不在一个平面内，因此会有一些光信号的入射光线与光纤的轴心线不能落在同一个平面内。只要某条光信号的入射光线与光纤的轴心线不能落在同一个平面内时，就会出现该条信号光线在光纤中传播时的光路就不会与光纤的轴心线相交。光纤的直径都是通过光纤的轴心线的，同一条信号光线在光纤内传输的若干段反射光路中，只有反射光路与光纤的轴心线相交时，每段反射光路的长度才是最长的。

5、中国专利申请号：cn2017202783679，名称为《一种新型的防水光纤连接器》的专利公开了：光纤输入端、连接杆、光纤冷接体、螺旋连接体、输出连接线和光纤输出端，连接杆左侧连接后盖，该防水光纤连接器通过水平和垂直两个方向的盖体对光纤连接器进行防水工作，从而避免雨水进入连接器内部，损坏连接器内部零件。该防水光纤连接器只起到防水作用。

技术实现思路

1、本发明是为了解决现有光纤连接器存在的上述不足，提供一种通过提高每条光信号在光纤传输中形成的若干段反射光路中与光纤轴心线相交的反射光路的段数数量来提高光纤传输的效果，能消除每条信号光线在光纤输入端反射后的回光对光输入信号的影响。便于用户对光信号在光纤中的传输情况进行监控管理，便于用户对每一条信号光线在光纤输入端的入射点的位置、入射角大小和入射方向这三个量进行选择，通过增大光纤输入端入射光照射面积，让光纤输入端端面不易被光烧伤，使光纤输入端端面的使用寿命长，可靠性好，光纤输入端端面的入射光照射面积大小可调节，每条信号光线照射到光纤输入端上的入射光线的夹角大小均可自由调节的光纤信号输入系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、光纤信号输入系统，包括从左到右依次间隔布置的准直光输入圆台、一号凸透镜、二号凸透镜、三号凸透镜、通光反光圆锥和引出光纤,通光反光圆锥的锥尖面朝右布置，通光反光圆锥的锥底面朝左布置，在通光反光圆锥上沿着通光反光圆锥的中心线设有通光孔；并且通光孔的直径大于任意一条从通光孔中穿过的光线的波长；通光反光圆锥的反光面在锥面上；

4、并且准直光输入圆台的中心线、一号凸透镜的左焦点和右焦点、二号凸透镜的左焦点和右焦点、三号凸透镜的左焦点和右焦点、通光反光圆锥的中心线、通光孔的孔心线、通光孔的右孔口孔心以及引出光纤的轴心线均落在同一条水平直线l上；

5、在准直光输入圆台上设有若干个滑槽口，滑槽口的左右两端分别与准直光输入圆台的左右两端相连通，滑槽口的纵截面呈长方形，滑槽口的纵向中心线与水平直线l垂直相交，滑槽口的横向中心线与水平直线l平行；在滑槽口内纵向滑动设有一号滑块，一号滑块的纵截面为矩形；在每个滑槽口的外槽口处分别固定设有伸缩机构，伸缩机构的伸缩杆前端连接在一号滑块的外表面上，并且一号滑块在伸缩机构的伸缩杆的带动下能在滑槽口内纵向移动，在每个一号滑块上分别设置有一个能将光线水平朝右照射到一号凸透镜上的插纤孔，并且从每个插纤孔中照射到一号凸透镜上的每条光线均与水平直线l平行；

6、一号凸透镜的右焦点与二号凸透镜的左焦点重合；三号凸透镜的右焦点与通光反光圆锥的通光孔的右孔口孔心重合；

7、引出光纤的左端面为竖直平面，并且引出光纤左端竖直平面与水平直线l垂直；从每个插纤孔中水平朝右射出的任意一条光线都依次经过一号凸透镜、二号凸透镜、三号凸透镜和通光反光圆锥的通光孔后照射到引出光纤左端竖直平面上；并且任意一条从通光反光圆锥的通光孔穿过照射到引出光纤左端竖直平面上的光线与水平直线l的夹角都小于设定角度；照射到引出光纤左端竖直平面上的任意一条光线在引出光纤内发生折射后,其折射光线在引出光纤内继续向右传输；

8、照射到引出光纤左端竖直平面上的任意一条光线在引出光纤左端竖直面上发生反射后,其反射光线照射到通光反光圆锥的反光面上朝外反射出去；

9、系统还包括控制器,每个伸缩机构的控制端分别与控制器相连接。

10、一号凸透镜和二号凸透镜的配合使用,其作用主要是把准直光输入圆台光上输出的若干条水平朝右照射且相互间间距较大的光线进行间距缩小,光线间间距缩小后便于让三号凸透镜右方汇聚的折射光线与水平直线l的夹角较小；三号凸透镜的焦距较长，较长的焦距能够让每条光线与水平直线l之间的夹角较小；能降低光线反射后的反射量，能增大光线折射后其折射光的强度，也就是能让更强的光信号射入到引出光纤中。

11、信号光线在光纤中传输时，能让每条信号光线的每段反射光路都尽量与光纤的轴心线相交，从而使得信号光线在光纤中传输的路程短，信号光线在光纤传输中的反射点个数少，光信号损失小。

12、本方案入射光线夹角大小可通过伸缩机构进行调节，从而实现能调节光在光纤中的传输时长。光的入射角变大，光在光纤中传输发生反射的次数就越多，光在光纤中传输的路径就越长，光在光纤中传输的时间也就越长，光在光纤中的损耗就越大，光纤输出端输出光的就越弱。反之，光的入射角变小，光在光纤中传输发生反射的次数就越少，光在光纤中传输的路径就越短，光在光纤中传输的时间也就越短，光在光纤中的损耗就越小，光纤输出端输出光的就越强。

13、本方案可通过伸缩机构进行对入射光线夹角大小可进行调节，能够很好的控制每条光线在光纤中的传输时间，也间接的控制光纤输出端输出光的强弱。因为光在光纤中的损耗主要就是发生在光在光纤中的反射处，光的反射点越多，损耗就越大。

14、作为优选，所述的伸缩机构包括一号气缸，一号气缸的缸座固定在滑槽口的外槽口处，一号气缸的伸缩杆前端连接在一号滑块的外表面上；一号气缸的控制端与控制器相连接。

15、作为优选，所述的伸缩机构包括：在滑槽口的外槽口处固定设有一号螺母、在一号螺母的螺孔内螺旋设有一号螺丝、在一号螺母处的准直光输入圆台上固定设有一号电机、一号螺丝的前端转动连接在一号滑块的外表面上；在一号电机的转轴上固定连接有一号驱动滚杆，在一号驱动滚杆的外表面上设有齿条，在一号螺丝的外端固定设有被动轮，在被动轮上设有与一号驱动滚杆上的齿条相配合的齿轮，并且一号驱动滚杆上的齿条与被动轮上的齿轮齿合连接，一号电机的转轴带动一号驱动滚杆转动后，一号驱动滚杆能带动一号螺丝在螺孔内转动，从而让一号螺丝能带动一号滑块在滑槽口内纵向移动；一号电机的控制端与控制器相连接。

16、一个遮光外壳管的左端密闭转动连接在准直光输入圆台的右端外边沿上,该遮光外壳管的右端密闭连接在引出光纤的左侧端上，从而让准直光输入圆台的右端面、一号凸透镜、二号凸透镜、三号凸透镜、通光反光圆锥和引出光纤的左侧端都被密闭遮光设置在遮光外壳管内。

17、作为优选，遮光外壳管的左端与准直光输入圆台的右端外边沿为密闭转动连接；在准直光输入圆台的右侧端上固定套设有从动齿轮圈，在从动圈的外圈上设有从动齿轮；在遮光外壳管的外管壁上固定设有二号电机，在二号电机的转轴上设有主动齿轮，所述的主动齿轮与所述的从动齿轮齿合连接；所述的二号电机的转轴转动带动从动齿轮圈转动，从动齿轮圈转动则带动准直光输入圆台转动；在位于通光反光圆锥与引出光纤之间的遮光外壳管内设有温度传感器；系统还包括计时器和存储器；所述的计时器、存储器、温度传感器和二号电机的控制端分别与控制器相连接。

18、作为优选，在位于引出光纤左侧端处的遮光外壳管内设有吸光板，并且吸光板从下到上为朝右倾斜布置。

19、作为优选，系统还包括无线模块和光纤传输监控平台，无线模块与控制器相连接，控制器通过无线模块与光纤传输监控平台无线连接。

20、作为优选，在滑槽口内的前后槽壁上设有防转槽，在一号滑块的前后外侧壁上一体设有与防转槽相匹配的防转滑块。

21、作为优选，系统还包括显示器；显示器与控制器相连接。

22、作为优选，系统还包括与控制器相连接的语音提示器。

23、作为优选，任意一条从通光反光圆锥的通光孔穿过照射到引出光纤左端竖直平面上的光线与水平直线l的夹角都小于8度。

24、作为优选，所述的一号凸透镜的焦距小于所述的三号凸透镜的焦距。

25、作为优选，所述的二号凸透镜的焦距小于所述的三号凸透镜的焦距。

26、作为优选，所述的准直光输入圆台的直径小于或等于所述的一号凸透镜的直径。

27、作为优选，所述的一号凸透镜的直径大于所述的二号凸透镜的直径。

28、作为优选，所述的二号凸透镜的直径大于所述的三号凸透镜的直径。

29、作为优选，在所述的准直光输入圆台右表面涂有吸光层。

30、作为优选，所述的准直光输入圆台右表面为黑色表面。

31、作为优选，在引出光纤的左端面上一体连接有引入段光纤，并且引入段光纤的介质和引出光纤的介质都为同种均匀介质；引入段光纤的半径r2大于引出光纤的半径r1；引出光纤的左端面一体连接在引入段光纤的右端面中部，并且引入段光纤的轴心线和引出光纤的轴心线均落在所述的水平直线l上；引入段光纤的左端面为竖直平面，并且引入段光纤的左端竖直平面与所述的水平直线l垂直；照射到引入段光纤的左端竖直平面上的任意一条光线在引入段光纤内发生折射后,其折射光线能从引入段光纤内向右传输直接进入到引出光纤内，该折射光线在引出光纤继续向右传输。

32、由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的；引出光纤的纤芯是一种均匀介质，所以光在引出光纤内的每段光线都是直线传播的。

33、引出光纤的引入段光纤和引出光纤是一体连接的,并且引入段光纤和引出光纤都为同种均匀介质的引出光纤，所以光从引入段光纤进入到引出光纤在引入段光纤和引出光纤的连接处仍然是直线传播的，是不会发生弯折的。

34、引出光纤的直径和普通光线直径相等，并且引出光纤的介质和普通光纤的介质完全一样，也就是引入段光纤、引出光纤和普通光线都是由同种均匀介质制作的。引入段光纤和引出光纤是一体连接的,光线在引入段光纤和引出光纤的一体连接处是直线传输的,是不会发生折射与反射的。

35、引入段光纤和引出光纤都为圆柱体形状；三号凸透镜的焦距较长，光在同种均匀介质中是沿直线传播的。

36、作为优选，引入段光纤包括若干节，这若干节引入段光纤从左到右依次一体连接，并且相邻两节引入段光纤中，位于左方的引入段光纤的直径要大于位于右方的引入段光纤的直径；引出光纤的左端面一体连接在最右端这节引入段光纤的右端面中部。

37、作为优选，在滑槽口内设有一号挤压弹簧，一号挤压弹簧的一端固定连接在滑槽口的槽底面上，一号挤压弹簧的另一端挤压连接在一号滑块上。

38、作为优选，在滑槽口内设有二号挤压弹簧，二号挤压弹簧活动套在一号螺丝上，二号挤压弹簧的一端挤压连接在一号螺母上，二号挤压弹簧的另一端挤压连接在一号滑块上。

39、作为优选，在准直光输入圆台的左端面上设有遮光帘，在每个滑槽口正对的遮光帘上设有条形口。在每个条形口处的遮光布罩上分别设有软毛。遮光帘遮挡了外面的无关光进入到插纤孔中对光传输造成干扰。软毛能阻挡光和灰尘进入到滑槽口内。

40、本发明能够达到如下效果：

41、本发明光纤信号输入系统，能提高每条光信号在光纤传输中形成的若干段反射光路中与光纤轴心线相交的反射光路的段数数量。在将若干条信号光线输入到同一根光纤进行传输时，用户能对每一条信号光线在光纤输入端的入射点的位置、在入射点处的入射角大小和入射方向这三个量进行选择。信号光线照射到光纤输入端上的入射光线夹角大小可调节。能消除每条信号光线在光纤输入端反射后的回光对光输入信号的影响。增大了光纤输入端端面的入射光照射面积，能让光纤输入端端面不易被光烧伤，使光纤输入端端面的使用寿命长，可靠性好。让每一束光在光纤输入端端面上的入射点都能在光纤输入端端面上纵向移动，从而让光纤输入端端面上的光照射面积大小可调节，能让光纤输入端端面不易被光烧伤，使光纤输入端端面的使用寿命长，可靠性好。