[發(fā)明專利]一種利用楔角片實現(xiàn)光同軸的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

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• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111123443A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金新剛
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興旭銳電子科技有限公司
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38;G02B6/32;G02B6/42
• 代理公司: 浙江一墨律師事務(wù)所 33252
• 代理人: 李為

本發(fā)明提供一種利用楔角片實現(xiàn)光同軸的結(jié)構(gòu)。包括承接件和作為插入件的連接頭，連接頭中有光纖，其出光端面為傾斜面，在承接件中對應(yīng)連接頭的出光一側(cè)有楔角片，楔角片與連接頭的端面相對，傾角方向相反。楔角片采用適當(dāng)?shù)牟牧虾蛫A角，即可將光纖插芯出射的折射光校正到與入射光同軸。本發(fā)明還提供利用上述結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)直器和光電探測器，在外層套管內(nèi)楔角片的出光一側(cè)安裝球透鏡或光電探測件組成準(zhǔn)直器或光電探測器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用楔角片實現(xiàn)光同軸的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

在一些插拔式或接插式光學(xué)器件應(yīng)用中，需要利用各種光纖連接頭和帶適配器的功能器件作為插拔結(jié)構(gòu)，方便快捷的組成各種功能器件。在此類應(yīng)用下，光纖連接頭的對接對象不再是同類型的連接頭，往往是空氣媒介。光通過兩個不同折射率的介質(zhì)(如光纖和空氣)會產(chǎn)生菲尼爾反射，這個反射會引起回波損耗的降低，對前端系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響。

如圖1，現(xiàn)有技術(shù)原理圖。當(dāng)采用平端面光纖連接頭(FC/UPC)來作為可插拔或接插結(jié)構(gòu)時，垂直端面直接大大降低回波損耗。為解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用斜面連接頭(如FC/APC)。這一方式雖然會增加回波損耗，然而出射光會在端面偏折一個角度(成為折射光)，使得系統(tǒng)的光不再同軸。如圖2，現(xiàn)有技術(shù)解決方案示意圖。為了讓光同軸，在有些設(shè)計中會將連接頭預(yù)先加工一個角度，使得從斜面出射的光能基本水平，從而使得光能夠同軸。圖2中的方案是，將光纖插芯a的套管b加工成傾斜式的，與外殼c形成一個與光折射角相同的夾角，這樣將出射光校正到與外殼c平行，從而與球透鏡d同軸。然而此類設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了產(chǎn)品的加工難度。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的以上問題，本發(fā)明中提出一種新的結(jié)構(gòu)，利用楔角片實現(xiàn)光同軸，并提供這種結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

如圖3，本發(fā)明的原理圖。斜面連接頭的光纖出射光會有一個折射角，在其出射光的前方加一傾角方向相反的楔角片，光進(jìn)入楔角片后會產(chǎn)生反向的折射。在圖3a中，楔角片采用與光纖折射率相同的材料，這樣使楔角片的夾角與連接頭端面傾角相同方向相反，即可將光的方向校正為水平方向，與光纖的入射光同軸。在圖3b中，楔角片的折射率與光纖不同，但只根據(jù)光學(xué)原理通過簡單計算，即可得出所需的夾角θ，同樣可將光的方向校正為水平方向，與光纖的入射光同軸。本發(fā)明中所說的楔角片包括以上兩種楔角片，不作特別區(qū)分，在實施例的附圖中也統(tǒng)一以圖3a中的楔角片形狀表示。嚴(yán)格來說，經(jīng)過楔角片的出射光方向與光纖的入射光的方向相同，但會有一個微小的在工程上可以忽略的平行位移，本專利所說的出射光與入射光同軸是一種合理的近似表達(dá)。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

一種利用楔角片實現(xiàn)光同軸的結(jié)構(gòu)。包括承接件和作為插入件的連接頭，連接頭中有光纖，其出光端面為傾斜面，在承接件中對應(yīng)連接頭的出光一側(cè)有楔角片，楔角片與連接頭的端面相對，傾角方向相反。

作為優(yōu)選方案，連接頭為光纖插芯，承接件為一層套管，楔角片固定安裝在套管中對應(yīng)光纖插芯的出光側(cè)。我們將該方案稱為結(jié)構(gòu)Ⅰ。

另一種優(yōu)選方案，連接頭為光纖插芯，承接件為同軸的內(nèi)層套管和外層套管(也可稱為外殼)，光纖插芯插在內(nèi)層套管中，楔角片置于外層套管長過內(nèi)層套管部分的空間內(nèi)。光纖插芯出光端面為傾斜面，楔角片與光纖插芯出光端面為傾角方向相反。我們將該方案稱為結(jié)構(gòu)Ⅱ。

作為優(yōu)選方案，在光纖插芯的出光面、楔角片的入光面和出光面，其中的一個或多個面鍍有增透膜，以增加透光性。

如上述原理所述，楔角片采用適當(dāng)?shù)牟牧虾蛫A角，即可將光纖插芯出射的折射光校正到與入射光同軸。

本發(fā)明還提供上述結(jié)構(gòu)包括上述的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，在光學(xué)功能件中的兩種應(yīng)用。

一種是應(yīng)用于準(zhǔn)直器中。