[發明專利]一種纖維集成微透鏡組

有效

• 申請號: 202010389632.7
• 申請日: 2020-05-10
• 公開（公告）號: CN111650689B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 苑立波;孟令知;陳宮傣
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種纖維集成微透鏡組，其特征在于：由兩段經熱擴散制備后，折射率分布分別為圓周對稱準高斯分布和圓周對稱反向準高斯分布的光纖連接組成；所述熱擴散制備是將光纖放置在恒溫場中纖芯摻雜劑擴散后，其中一段光纖的折射率分布變為圓周對稱的準高斯分布，等效為微凸透鏡；另一段光纖的折射率分布變為圓周對稱反向準高斯分布，等效為微凹透鏡。

2.根據權利要求1所述的纖維集成微透鏡組，是將光纖放置在恒溫場中，經過熱擴散制備并連接而成，恒溫場的溫度，在1000℃以上。

3.根據權利要求1所述的纖維集成微透鏡組，在恒溫場中加熱擴散一定時間之后，對熱擴散后的光纖進行定長度切割，制備不同焦距的微凸透鏡和微凹透鏡。

4.根據權利要求1所述的纖維集成微透鏡組，選用不同參數的光纖，包括光纖的初始折射率分布、摻雜劑種類、數值孔徑；選用的光纖，經過熱擴散制備后，光纖的折射率分布為圓周對稱的準高斯分布或圓周對稱的反向準高斯分布。

5.根據權利要求1所述的纖維集成微透鏡組，將兩段焦距相同的微透鏡連接后，兩微透鏡的后焦距之和等于零，即構成纖維集成的伽利略望遠鏡；后焦距定義為焦點距第二表面的距離，當光纖中心的折射率最高時為：

其中，n₀是光纖中心的折射率，r是距中心軸的徑向距離，g是梯度常數，L為光纖的軸向長度；當光纖中心的折射率最小時為：

6.根據權利要求1所述的纖維集成微透鏡組，將兩段焦距的微透鏡連接后，兩微透鏡的后焦距之和不等于零時，構成具有等效焦距的纖維集成微透鏡組。

7.根據權利要求1所述的纖維集成微透鏡組的制備方法，其特征是包括如下步驟：

1)、選擇光纖的初始參數

包括光纖的初始折射率分布、摻雜劑種類、數值孔徑，選用的光纖，經過熱擴散制備后，光纖的折射率分布為圓周對稱的準高斯分布或圓周對稱的反向準高斯分布；

2)、對光纖進行熱擴散處理

將光纖放在恒溫場中進行熱擴散處理，加熱一定時間之后，光纖的折射率分布漸變為穩定的圓周對稱的準高斯分布或圓周對稱的反向準高斯分布；

3)、對熱擴散后的光纖進行切割

對熱擴散后的光纖進行定長度切割，制備不同焦距的光纖微凸透鏡或微凹透鏡；

4)、兩段熱擴散后的光纖進行焊接

將定長度切割后的兩段光纖微凸透鏡和微凹透鏡進行焊接，即構成纖維集成微透鏡組。