[實用新型]提高回波損耗的插拔式器件結構及準直器和光電探測器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020135563.2
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN211698281U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)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提高回波損耗的插拔式器件結構及準直器和光電探測器。在插拔件中連接頭的空氣一側預先裝配一段跟光纖折射率相同材料的通光棒，如熔石英棒等。當連接頭插入時，該通光棒一方面作為限位器，可以精確定位連接頭插入位置；另一方面連接頭中心的光纖跟該通光棒接觸，由于折射率相同，不存在菲尼爾反射，可以極大提高回波損耗。本實用新型還提供利用上述插拔式器件結構的準直器和光電探測器，插拔式器件結構安裝有殼體中，殼體內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，尤其涉及一種提高回波損耗的插拔式器件結構及利用該結構的準直器和光電探測器。

背景技術

在一些插拔式光學器件應用中，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。在光纖和光纖連接頭對接的應用場景下，兩個連接頭的光纖是物理接觸，中間不存在空氣隙，兩邊的折射率匹配，可以得到較高的回波損耗；而在可插拔結構的器件設計中，往往另一邊是空氣，光通過兩個不同折射率的介質會產生菲尼爾反射，這個反射會引起回波損耗的降低，對前端系統(tǒng)產生較大影響。而作為可插拔結構的各種連接頭，往往是不能鍍增透膜提高回波損耗的，因而在此類器件應用中，回損會是個比較大的問題。

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(tǒng)的光不再同軸。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。然而此類設計結構復雜，即使是采用了斜端面，由于常規(guī)連接頭端面并未鍍膜，也沒有從根本上解決回波損耗降低的問題。

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，以簡單的結構提高插拔式光學器件的回波損耗。

發(fā)明內容

本實用新型的具體技術方案是：

一種提高回波損耗的插拔式器件結構。包括承接件和作為插入件的連接頭，連接頭中有光纖，在承接件中對應連接頭的出光一側預先裝配一段跟光纖折射率相同材料的通光棒，如熔石英棒等。當連接頭插入時，該通光棒一方面作為限位器，可以精確定位連接頭插入位置；另一方面連接頭中心的光纖跟該通光棒接觸，由于折射率相同，不存在菲尼爾反射，可以極大提高回波損耗。

如圖2，本實用新型的原理圖。由光纖出射的光，進入通光棒后由于存在大的擴散角，經過很短距離的傳輸后，反射光就很難耦合到原光路中去了。比如根據光纖耦合理論計算可知，當反射面距離光纖端面光程0.5毫米的時候，回波損耗會增加到60dB以上，所以只要保證通光棒有一定的長度，并且在出光面鍍增透膜，即可完全忽略在出光面的反射影響。

作為優(yōu)選方案，連接頭為光纖插芯，承接件為套管，通光棒固定安裝在套管中對應光纖插芯的出光側。

作為優(yōu)選方案，根據不同連接頭類型，采用平面或者跟連接頭斜面相匹配的角度研磨。在用斜面連接頭插拔的時候，由于通光棒和連接頭角度匹配，光在經入通過棒后依然是同軸光，無需在整體結構上預先設置一個斜角，既可以保持光同軸。

作為優(yōu)選方案，在通光棒的另一個側面可以鍍增透膜，以降低該端面的光反射。

本實用新型還提供上述結構包括上述的優(yōu)選結構，在光學功能件中的兩種應用。

一種是應用于準直器中。在本應用中作為插入件的連接頭為準直器的光纖插芯，承接件為套管，套管外可以有外殼，在套管中光纖插芯的空氣側預置通光棒，插芯插入套管與通光棒相抵，通光棒的出光側有與其配合的透鏡，透鏡安裝在套管內或外殼內。