[實用新型]一種利用楔角片實現光同軸的結構及準直器和光電探測器

有效

• 申請號: 202020134559.4
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN211698280U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 金新剛
• 申請（專利權）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: 浙江一墨律師事務所 33252
• 代理人: 李為

本實用新型提供一種利用楔角片實現光同軸的結構及準直器和光電探測器。利用楔角片實現光同軸的結構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，在承接件中對應連接頭的出光一側有楔角片，楔角片與連接頭的端面相對，傾角方向相反。楔角片采用適當的材料和夾角，即可將光纖插芯出射的折射光校正到與入射光同軸。本實用新型還提供利用上述結構的準直器和光電探測器，在外層套管內楔角片的出光一側安裝球透鏡或光電探測件組成準直器或光電探測器。

技術領域

本實用新型屬于光學器件技術領域，尤其涉及一種利用楔角片實現光同軸的結構及準直器和光電探測器。

背景技術

在一些插拔式或接插式光學器件應用中，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構，方便快捷的組成各種功能器件。在此類應用下，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(如光纖和空氣)會產生菲尼爾反射，這個反射會引起回波損耗的降低，對前端系統產生較大影響。

如圖1，現有技術原理圖。當采用平端面光纖連接頭(FC/UPC)來作為可插拔或接插結構時，垂直端面直接大大降低回波損耗。為解決這一問題，現有技術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)，使得系統的光不再同軸。如圖2，現有技術解決方案示意圖。為了讓光同軸，在有些設計中會將連接頭預先加工一個角度，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。然而此類設計結構復雜，增加了產品的加工難度。

為了解決現有技術中的以上問題，本實用新型中提出一種新的結構，利用楔角片實現光同軸，并提利用這種結構的準直器和光電探測器。

發明內容

如圖3a和圖3b，本實用新型的原理圖。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，光進入楔角片后會產生反向的折射。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，但只根據光學原理通過簡單計算，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。本實用新型中所說的楔角片包括以上兩種楔角片，不作特別區分，在實施例的附圖中也統一以圖3a中的楔角片形狀表示。嚴格來說，經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。

本實用新型的具體技術方案是：

一種利用楔角片實現光同軸的結構。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，在承接件中對應連接頭的出光一側有楔角片，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光纖插芯的出光側。我們將該方案稱為結構Ⅰ。

另一種優選方案，連接頭為光纖插芯，承接件為同軸的內層套管和外層套管(也可稱為外殼)，光纖插芯插在內層套管中，楔角片置于外層套管長過內層套管部分的空間內。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構Ⅱ。

作為優選方案，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，楔角片采用適當的材料和夾角，即可將光纖插芯出射的折射光校正到與入射光同軸。

本實用新型還提供利用上述結構(包括上述的優選結構)的兩種光學功能件。

一種是應用于準直器中。