專利名稱：一種光纖準直器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種光纖通訊中使用的光學器件，特別涉及一種光纖準直器結(jié)構(gòu)。
在目前光纖無源器件中，最常用準直器結(jié)構(gòu)如


圖1所述圖中101為光纖線，102為光纖毛細管與光纖線101共同構(gòu)成光纖頭，104為微透鏡，它為自聚焦透鏡、非球面透鏡或球透鏡。103為固定光纖頭與透鏡的圓筒，光纖頭與透鏡相近一端通光鍍上增透膜，并且磨成與光纖頭或透鏡軸線成82°左右的傾斜角。因為常規(guī)光學增透膜增透后透過率僅為99.9％，采用82°傾角可使光纖回程損耗達65dB以上，將光纖頭出光點置于透鏡焦平面上，并予固定即制成光纖準直器。
準直器有時也采用另一種類似結(jié)構(gòu)，如圖2所示。
圖2中201為光纖線，202為光纖毛細管，204為微透鏡，同樣光纖頭與透鏡相鄰端面磨成與光纖毛細管和透鏡中心軸線成82°左右的傾角斜面，203為折射率匹配膠。光纖頭202與透鏡斜均鍍與膠層相匹配增透膜，膠層203極薄，微調(diào)光纖頭與透鏡之間距離將其置于透鏡焦點，膠203固化連接光纖頭202與透鏡204即制成光纖準直器。
常規(guī)準直器光束直徑通常為0.2-0.5mm左右。在要求大光束口徑準直器中，以上方法將存在嚴重缺陷。例如，當要求出光口徑為Φ12mm時，采用K9或BK7玻璃制成球面透鏡，且要求光纖頭與透鏡之間通光間隙為0.2mm，則光學透鏡長度約90mm左右，透鏡直徑需Φ13-15mm，對于Φ15×90光學厚透鏡對光學材料學均勻性要求將苛刻，而且嚴重浪費光學材料，如采用光纖頭與薄透鏡組合方式，由于82°傾角存在將引入較大的球差，尤其嚴重是將引起出射光束嚴重偏離準直器光軸，如圖3所示。
本實用新型的目的在于設計一種大光束口徑準直器結(jié)構(gòu)，首先滿足高回程損耗的要求，使之體積縮小，出射光偏離中心軸線的角度小，制造成本低，且制作容易。
本實用新型采用如下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)上述目的將一帶傾角光纖頭與帶傾角的光學介質(zhì)通過連接件固定，連接件套入套筒的一端，套筒另一端固定一透鏡，其透鏡的焦點位于光纖頭和光學介質(zhì)形成的出光點上。透鏡為球面透鏡、非球面透鏡、組合透鏡或其它折射率漸變透鏡；光學介質(zhì)采用均勻折射率介質(zhì)，折射率等于或近似等于光纖纖芯折射率。
采用如上結(jié)構(gòu)制質(zhì)的大光束口徑準直器，它適用任何大口徑光的準直，僅需薄透鏡即實現(xiàn)其功能，尤其能滿足回損大于65dB要求，相對傳統(tǒng)制作方法，可節(jié)省大量光學原材料；光學介質(zhì)404與光纖纖芯折射率相等或近似相等，可使通過光學介質(zhì)的光束基本不再由于82°傾角引起光束軸心偏離光軸，從而更易制作出光偏離光軸較小的大光束口徑準直器。
下面結(jié)合實例說明
圖1為已有技術(shù)準直器。
圖2為另一種已有技術(shù)準直器。
圖3為已有準直器光偏離光軸示意圖。
圖4為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4中401為光纖線，402為光纖毛細管制成光纖頭，而且出光面保持81°～84°傾角。光學介質(zhì)404帶81°～84°角(或其他保證回損合格的傾角)，與光纖頭傾角相等。光學均勻材料，最好折射率與光纖纖芯折射率近似相等，如熔石英，K2玻璃。404出光面可采用基本垂直于其機械軸線的平面。光纖頭402與光學介質(zhì)404傾角面可鍍增透膜，采用連接件403使402與404接近零間隙配合的固定。光纖頭402與光學介質(zhì)404傾面之間亦可采用已有技術(shù)中使用的膠合，如圖2所示，由此構(gòu)成的光學組合器件有效補償光纖頭和光學介質(zhì)傾角引起的光束中心光線對準直器軸心偏離。在通常增透膜增透透過率為99.9％時，光學介質(zhì)404通光方向光軸長度大于3mm，光學介質(zhì)404直角端面反射回光纖401值大于70dB，完全能滿足通常光纖準直器回損要求，此時透鏡406可采用薄透鏡，其平面部分不再需傾角，其表面回損自動滿足大于65dB要求，其表面也鍍增透膜。405為套筒，一端固定連接件，另一端固定透鏡406。制作準直器時，先將光纖頭402與光學介質(zhì)404固定，拉動連接件403與透鏡406相對位置，將出光點置于透鏡406焦點上，并固定403，即可制成大光束口徑準直器。
權(quán)利要求1．一種光纖準直器結(jié)構(gòu)，其特征在于一帶傾角光纖頭與帶傾角的光學介質(zhì)通過連接件固定，連接件置于準直器套筒的一端，準直器套筒另一端固定透鏡，透鏡焦點應位于光通過光纖頭和光學介質(zhì)形成的出光點上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準直器結(jié)構(gòu)，其特征在于透鏡為非球面透鏡、組合透鏡、球面透鏡、及其它折射率漸變透鏡。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準直器結(jié)構(gòu)，其特征在于帶傾角的光學介質(zhì)一面傾角與帶傾角光纖頭傾角相等，傾角為81°～84°，光學介質(zhì)的另一面為垂直面。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準直器結(jié)構(gòu)，其特征在于光學介質(zhì)的中心長度≥3mm。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準直器結(jié)構(gòu)，其特征在于光學介質(zhì)傾角面和光纖頭傾角面可鍍上增透膜。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準直器結(jié)構(gòu)，其特征在于光學介質(zhì)傾角面和光纖頭傾角面可直接膠合。
專利摘要一種光纖準直器結(jié)構(gòu),采用一帶傾角光纖頭與帶傾角的光學介質(zhì)通過連接件固定,連接件套入準直器套筒的一端,準直器套筒另一端固定一帶增透膜透鏡,該透鏡的焦點應位于光纖頭和光學介質(zhì)形成的出光點上。采用該結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)制作方法節(jié)省大量光學材料,用作大口徑準直器使用效果好,且體積相對縮小,具有高回程損耗,制作方便、制造成本降低,準直器出射光偏離中心軸線的角度。它可廣泛應用于需較大口徑長工作距離光學準直器的光學無源器件或其他領域。
文檔編號G02B6/32GK2446537SQ0024068
公開日2001年9月5日 申請日期2000年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月18日
發(fā)明者吳礪, 凌吉武, 陳朝平, 黃金華, 張山從 申請人:福建華科光電有限公司