專(zhuān)利名稱(chēng)：光纖準(zhǔn)直器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光纖通訊中使用的光學(xué)器件，尤其涉及一種光纖準(zhǔn)直器。
背景技術(shù)：
在目前的光纖無(wú)源器件中，最常用的光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中101為光纖，102為光纖101與光纖毛細(xì)管膠合構(gòu)成的光纖頭，103為光學(xué)微透鏡，它可為自聚焦透鏡、球面透鏡或非球面透鏡。104為連接固定光纖頭102與光學(xué)微透鏡103的套管。光纖頭102出光面與光學(xué)微透鏡103入射面磨成與光纖頭102和光學(xué)微透鏡103的中心軸線(xiàn)成82°左右的傾斜平面，并鍍上增透膜。將光纖頭102和光學(xué)微透鏡103套在套管104里面， 微調(diào)光纖頭102與光學(xué)微透鏡103之間的距離，將光纖頭的出光口置于光學(xué)透鏡的焦點(diǎn)處，并用膠膠合，即制成光纖準(zhǔn)直器。
在目前的光纖無(wú)源器件中，有時(shí)也采用另一種光纖準(zhǔn)直器， 如圖2所示。圖中101為光纖，102為光纖101與光纖毛細(xì)管膠合構(gòu)成的光纖頭，103為光學(xué)微透鏡。同樣光纖頭102出光面與光學(xué)微透鏡103入射面磨成與光纖頭102和光學(xué)微透鏡103的中心軸線(xiàn)成82°左右的傾斜平面。
204為折射率匹配膠。光纖頭102的出光面與光學(xué)微透鏡103的入射面均鍍與膠層相匹配的增透膜。膠層204極薄，微調(diào)光纖頭102與光學(xué)微透鏡103之間的距離將光纖頭102的出光口置于透鏡焦點(diǎn)，膠204固化，連接光纖頭102與光學(xué)微透鏡103，即制成光纖準(zhǔn)直器。
常規(guī)光纖準(zhǔn)直器外形直徑通常為φ1.4～2.8mm左右，當(dāng)要求尺寸更小并保持性能良好的準(zhǔn)直器時(shí)，以上傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)將存在嚴(yán)重缺陷。
例如，對(duì)于同樣大小的組成元件(光纖頭和光學(xué)微透鏡)來(lái)說(shuō)，如果采用圖1所示的傳統(tǒng)準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)，所使用的固定套管無(wú)疑會(huì)大大增加準(zhǔn)直器的整體尺寸，不可??；其次，若采用如圖2所示的另一傳統(tǒng)準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)，以膠直接將光纖頭和光學(xué)微透鏡的斜角面膠合起來(lái)，雖可去掉固定套筒造成的尺寸增大，但光信號(hào)從膠層中通過(guò)(光路上有膠)會(huì)影響器件的工作性能。所以，圖2所示傳統(tǒng)準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)是以降低工作性能為代價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直器尺寸的減小，并不是最好的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型光纖準(zhǔn)直器，使制成的光纖準(zhǔn)直器尺寸更小，且不影響器件的工作性能。制作容易，成本低。
它具有光纖頭、光學(xué)微透鏡及連接件。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是僅需一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的連接件即可實(shí)現(xiàn)減小光纖準(zhǔn)直器的尺寸，又不影響準(zhǔn)直器工作性能的目的，從而制作出尺寸小性能好的微型光纖準(zhǔn)直器。在光纖頭與光學(xué)微透鏡之間以特殊設(shè)計(jì)的連接件相互連接，并良好地膠合封裝。連接件形狀和尺寸的設(shè)計(jì)使膠合封裝后器件的整體外徑不大于其組成元件光纖頭和光學(xué)微透鏡的外徑，而且光路上沒(méi)有膠，不影響其工作性能。此外，連接件的加工簡(jiǎn)單，成本低。


圖1是傳統(tǒng)光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是另一種光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方法光纖準(zhǔn)直器具有光纖頭102、光學(xué)微透鏡103及連接件304。
所說(shuō)的光學(xué)微透鏡的入射面為傾斜平面。其面法線(xiàn)與光學(xué)微透鏡主軸的夾角為6～12°，光學(xué)微透鏡的出射面垂直于主軸， 其面形為平面、球面、贗球面或非球面。
光纖頭的出光面為傾斜平面， 其傾角與光學(xué)微透鏡入射面的傾角相等。光纖頭的出光面和光學(xué)微透鏡的入射面及出射面鍍上增透膜。
連接件為墊圈或墊片。其厚度小于光纖頭出光面與光學(xué)微透鏡入射面之間的距離，外徑小于或等于光纖頭及光學(xué)微透鏡的直徑，內(nèi)徑大于靠近主軸的通光口徑。
連接件的材料為金屬、陶瓷或玻璃。
連接件與光纖頭出光面及光學(xué)微透鏡入射面之間以環(huán)氧樹(shù)脂(305)、(306)膠合連接。
圖3所示為本實(shí)用新型光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)的一種典型體現(xiàn)(連接件為一圓環(huán)形墊片)。其中101為光纖，102為光纖101與毛細(xì)管膠合制成的光纖頭，其出光面保持6～12°傾斜角。光學(xué)微透鏡103也帶6～12°傾斜角，光學(xué)微透鏡103的出光面為垂直于透鏡主軸的平面或曲面(球面、非球面或其它面形)。光纖頭102的出光面及光學(xué)微透鏡103的入射面和出射面可鍍?cè)鐾改ぁ＿B接件304的材料為能與光纖頭102和光學(xué)微透鏡103良好膠合又不發(fā)生不良反應(yīng)的任何材料，如金屬、陶瓷、玻璃等等；連接件304的形狀為圓環(huán)形薄片，其厚度略小于光纖頭102出光面與光學(xué)微透鏡103入射面之間的設(shè)計(jì)距離，這樣當(dāng)連接件處于光纖頭102出光面與光學(xué)微透鏡103入射面之間并用膠固定后，光纖頭102出光口正好位于光學(xué)微透鏡103的焦點(diǎn)處，使光線(xiàn)通過(guò)微透鏡后輸出為準(zhǔn)直光束；連接件304的外徑小于或等于光纖頭102及光學(xué)微透鏡103的直徑，以保證膠合后光纖準(zhǔn)直器的外徑不大于光纖頭102和光學(xué)微透鏡103的直徑；連接件304的內(nèi)徑大于光纖頭102出光面與光學(xué)微透鏡103入射面之間的通光孔徑，點(diǎn)膠時(shí)，由于表面張力的作用，液態(tài)膠會(huì)自動(dòng)滲入連接件與光纖頭出光面和光學(xué)微透鏡入射面的接合處，即連接件的園環(huán)面上，并充滿(mǎn)整個(gè)圓環(huán)面使膠合良好，而圓環(huán)面的中心不會(huì)有膠滲入，這樣保證通光孔徑上不會(huì)有膠，不影響光纖準(zhǔn)直器的工作性能。
制作準(zhǔn)直器時(shí)，先將連接件304與光學(xué)微透鏡103入射面膠合，微調(diào)連接件304位置使其位于微透鏡103入射面正中心，膠306固化；再將此膠合件與光纖頭102出光面膠合，微調(diào)膠合件與光纖頭102之間的距離，使光纖頭102的出光口位于光學(xué)微透鏡103焦點(diǎn)處，膠305固化，連接原膠合件與光纖頭102，即制成本實(shí)用新型光纖準(zhǔn)直器。反之，改變膠合先后順序亦可。即可先將連接件304與光纖頭102出光面膠合，微調(diào)連接件304位置使其位于光纖頭102出光面正中心，膠305固化；再將此膠合件與光學(xué)微透鏡103入射面膠合，微調(diào)膠合件與光學(xué)微透鏡103之間的距離，使光纖頭102的出光口位于光學(xué)微透鏡103焦點(diǎn)處，膠306固化，連接原膠合件與光學(xué)微透鏡103，即制成本實(shí)用新型光纖準(zhǔn)直器。
權(quán)利要求1.一種光纖準(zhǔn)直器，其特征在于它具有光纖頭(102)、光學(xué)微透鏡(103)及連接件(304)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準(zhǔn)直器， 其特征在于所說(shuō)的光學(xué)微透鏡的入射面為傾斜平面，其面法線(xiàn)與光學(xué)微透鏡主軸的夾角為6～12°，光學(xué)微透鏡的出射面垂直于主軸， 其面形為平面、球面、贗球面或非球面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準(zhǔn)直器， 其特征在于所說(shuō)的光纖頭的出光面為傾斜平面， 其傾角與光學(xué)微透鏡入射面的傾角相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準(zhǔn)直器， 其特征在于所說(shuō)的光纖頭的出光面和光學(xué)微透鏡的入射面及出射面鍍上增透膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準(zhǔn)直器， 其特征在于所說(shuō)的連接件為墊圈或墊片，其厚度小于光纖頭出光面與光學(xué)微透鏡入射面之間的距離，外徑小于或等于光纖頭及光學(xué)微透鏡的直徑，內(nèi)徑大于靠近主軸的通光口徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準(zhǔn)直器， 其特征在于所說(shuō)的連接件的材料為金屬、陶瓷或玻璃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖準(zhǔn)直器， 其特征在于所說(shuō)的連接件與光纖頭出光面及光學(xué)微透鏡入射面之間以環(huán)氧樹(shù)脂(305)、(306)膠合連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光纖準(zhǔn)直器。它具有光纖頭、光學(xué)微透鏡及連接件。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是僅需一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的連接件即可實(shí)現(xiàn)減小光纖準(zhǔn)直器的尺寸，又不影響準(zhǔn)直器工作性能的目的，從而制作出尺寸小性能好的微型光纖準(zhǔn)直器。在光纖頭與光學(xué)微透鏡之間以特殊設(shè)計(jì)的連接件相互連接，并良好地膠合封裝。連接件形狀和尺寸的設(shè)計(jì)使膠合封裝后器件的整體外徑不大于其組成元件光纖頭和光學(xué)微透鏡的外徑，而且光路上沒(méi)有膠，不影響其工作性能。此外，連接件的加工簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)H04B10/12GK2552018SQ0226519
公開(kāi)日2003年5月21日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者張全, 薛可云 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)