[發明專利]一種光纖準直器及其制作方法

有效

• 申請號: 201310202494.7
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103246020A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 黃燕平;李立;周小平;張懷忠
• 申請（專利權）人: 深圳市天陽谷科技發展有限公司
• 主分類號: G02B6/32
• 分類號: G02B6/32;G02B6/26;G02B6/255;G02B1/10
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• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及光纖通訊網絡及光纖通信設備領域，尤其涉及一種光纖準直器，該光纖準直器將光纖發射出來的光進行準直。?

【背景技術】

光通訊網絡是由多個光學器件組成，光纖與其他光纖器件之間的精準程度以及耦合效率，影響著光通訊網絡的性能。因此需要光纖準直器來提高光纖與光纖或光纖與器件之間的耦合效率，減少插入損耗。光纖準直器是構建光通訊系統與網絡的基礎器件之一，隨著光纖通訊技術的不斷進步，光纖準直器的制造朝向降低構造的復雜型、縮小體積、降低成本方向發展，不斷大批量并集成化生產。?

參考附圖1，該附圖體現了普通光學準直裝置中所用的光纖準直器10的結構。該光纖準直器10是由光纖11、毛細管12、自聚焦透鏡14、玻璃管15、金屬管16組成。光纖11在毛細管12毛細孔內，通過粘膠13固定，毛細管12端面12a處具有研磨斜角，該斜角與豎直面夾8度角，并鍍防反射膜12a。自聚焦透鏡14的兩端面研磨拋光并鍍防反射膜14a、14b；毛細管12與自聚焦透鏡14通過使用玻璃管15定位同心，防反射膜12a與14a位置經過調整，達到最佳光學性能時使用粘膠13固定在玻璃管15內；最后將光纖11、毛細管12、自聚焦透鏡14、玻璃管15裝入金屬管16內并粘接，完成光學組裝。該光纖準直器10的組裝結構存在以下問題：自聚焦透鏡、毛細管都需要經過端面的研磨拋光處理，處理耗時長、工藝難度大、難以保證成品率，伴隨而來的是生產效率比較低；組裝需要的零件多，組裝過程繁瑣，必須要經過3次以上的配合、粘結過程；毛細管的中心軸與自聚焦透鏡鍍的纖芯軸芯必須同軸，而為了達到最佳的光學性能，確保高度同軸，就需要反復調整防反射膜12a、14a的位置，調整過程耗時長、對操作人員工藝熟練度要求高；準直器的回波損耗大：光通過毛細管、毛細管端面的防反射膜、自聚焦透鏡和自聚焦透鏡端面的防反射膜，在其交界界面上仍有部分光發生反射，反射的光會干擾激光諧振腔中諧振光，造成激光器不穩定，同時使得準?直器的回波損耗過大。?

圖2為另一種簡易形光學準直器20，可參閱專利號02147235.1所示說明，所述光纖準直器20包括折射率漸變的棒狀透鏡21及與棒狀透鏡21光學連接的光纖22；棒狀透鏡21的一個端面上形成防反射膜21b，反射膜21b由數十層介質膜組成；光纖22的端面與防反射膜21b入射側表面調整到一定距離后，使用錐狀光學粘接劑23相結合。該光纖準直器20存在以下問題：棒狀透鏡21需要研磨拋光端面，需要很長時間，并導致成品率及生產效率的降低；光纖22與棒狀透鏡21的纖芯中心需要反復調整，才能最佳的光學性能，因此在最終完成前需要經過繁瑣的光學光路調整、耗時耗人工；準直器的回波損耗(RL)大：因為光通過光纖22端面、光學粘接劑23等數十層介質膜組成的反射膜21b，在其界面上總會有部分光發生反射，即使在界面上鍍上減反膜，反射回來的光會干擾激光諧振腔中的諧振光，使得激光器不穩定，也使得準直器回波損耗(RL)大。該準直器20的結構相對固定，無法進一步縮小尺寸并集成化。?

【發明內容】

本發明針對以上情況提出了一種光學元件少、尺寸小、組裝過程簡單，能最大程度集成化的光纖準直器，并且提出了制作該光纖準直器的工藝。該準直器的反射介質少、光學調整過程簡單、其透鏡可采用多種節距。?

一種光纖準直器的制作方法，首先需要為特異型透鏡開模，制作能夠鑄造生產特異型透鏡的模具；該模具具有模腔，該模腔包括圓柱單元、圓錐單元和自由曲面單元，該圓柱單元包括第一平面、第二平面和一個曲面，曲面連接第一平面和第二平面；而該圓錐單元包括最大直徑平面、最小直徑平面和連接最大直徑平面與最小直徑平面的錐面，最大直徑平面和最小直徑平面均為垂直圓錐中心軸線的圓形平面；而該自由曲面單元包括一個圓形平面和形成于該圓形平面的自由曲面；圓錐單元以其最大直徑平面銜接圓柱單元的第一平面；自由曲面單元的圓形平面直徑與圓柱單元的直徑相等，自由曲面單元以其圓形平面銜接圓柱單元的第二平面；灌注石英粉至該模具的模腔內，并經過高溫熔融鑄造出特異型透鏡，該特異型透鏡包括圓錐部分、圓柱部分和自由曲面部分組成；在特異型透鏡的自由曲面部分的端面鍍反射?膜；在特異型透鏡的圓錐部分，其最小直徑與光纖直徑相等，通過高溫熔接技術將光纖端面粘結在特異型透鏡圓錐部分的最小直徑平面上；粘結點增加熔點保護結構。?

所述圓錐單元的最大直徑與圓柱單元的直徑相等。?

所述圓錐單元的最大直徑小于圓柱單元的直徑。?

所述熔點保護結構是圍繞在粘結點周圍的光學用結構粘結膠。?

所述高溫熔接技術是指激光或者電弧焊技術。?