Герметичный оптический переход

Полезная модель относится к волоконно-оптической технике, а именно к устройствам ввода/вывода оптического сигнала в условиях перехода между областями с различным давлением (вакуумной камерой и окружающей средой).
Из уровня техники известен оптоволоконный герметичный переход (RU2685083C1, опубл. 16.04.2019). Оптоволоконный герметичный переход содержит корпус в виде стального полого цилиндра, установленный в проходное отверстие в стенку герметичного устройства. Для герметичной установки корпуса на его внешней поверхности имеется упорный фланец с резиновыми уплотнительными кольцами. Внутри корпуса имеются стальные упругие сепараторы для разделения нескольких оптических волокон и предотвращения их провисания. Полости между внутренней поверхностью корпуса и сепараторами заполняется герметизирующим материалом. Недостатками описанного устройства являются:
отсутствие фиксации наружной оплетки оптических волокон вблизи корпуса оптоволоконного герметичного перехода, что отрицательно влияет сохранение целостности оптических волокон и, как следствие на надежность узла в целом;
невозможность быстрой замены оптического волокна без разборки корпуса и удаления герметизирующего материала.
Известен также герметичный оптический переход, принятый за прототип (RU2484505С1 опубл. 10.06.2013). Устройство содержит герметично установленный в стенке вакуумной камеры металлический корпус, состоящий из двух частей, скрепленных по резьбе. В корпусе имеется проходное отверстие для металлизированного оптического волокна. Со стороны входа и выхода волокно закреплено в цилиндрических втулках, поджатых буртиками с внешних сторон соответствующих частей корпуса при помощи гаек. В осевом отверстии каждой втулки волокно закреплено с помощью клея и пластичного металлического припоя.
Недостатком прототипа является то, что данная конструкция допускает провисание и изгибы оптического волокна, которые могут приводить к его механическому повреждению и вносить потери оптического сигнала. Также недостатком является невозможность замены оптического волокна без разборки перехода и разгерметизации. Вследствие этого технической проблемой прототипа является невозможность быстрой замены оптоволокна в случае его повреждения.
Технический результат, решающий данную техническую проблему, заключается в создании оптического перехода с конструкцией, позволяющей производить быструю замену оптического волокна.
Технический результат достигается следующим образом.
Заявляемая полезная модель, как и прототип, содержит герметично устанавливаемый в стенке вакуумной камеры металлический корпус с упорным фланцем и резиновым уплотнительным кольцом. Во внутреннюю часть металлического корпуса устанавливаются и скрепляются по резьбе два держателя сферических коллимирующих линз с ответными частями для подключения стандартизированных оптических коннекторов. От прототипа заявляемая полезная модель отличается тем, что вместо одного несъемного оптического волокна в ней используются два оптических волокна, между которыми осуществляется бесконтактное оптическое соединение через сферические линзы, находящиеся в корпусе и, по сути, представляет собой бесконтактный соединитель оптических волокон.
Техническая суть заявляемой полезной модели поясняется рисунком (фиг.1).
В обеих частях корпуса имеются сферические линзы 1 и 2, закрепленные при помощи уплотнительных колец 3. Оптические волокна 4 и 5 находятся в вакуумной камере и за пределами вакуумной камеры соответственно и подключаются с помощью стандартизированных оптических коннекторов, например FC. Положение оптических волокон относительно сферических линз фиксируется ферулами 6. При повреждении любого их оптических волокон оно без труда отключается и меняется на стандартизированное.
Работа устройства осуществляется следующим образом (фиг. 1).
Излучение из передающего оптического волокна 5 попадает в сферическую линзу 2, после чего излучение преобразуется в коллимированный пучок и попадает в сферическую линзу 1. Коллимированный пучок фокусируется сферической линзой 1 и направляется на вход принимающего оптического волокна 4.