一種小直逕自聚焦透鏡式準直器的製作方法
2023-06-09 16:33:46 1
專利名稱：一種小直逕自聚焦透鏡式準直器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種準直器，尤指一種小直逕自聚焦透鏡式準直器。
背景技術：
自聚焦透鏡(Grin lens)又稱梯度漸變折射率透鏡，是指其內部的折射率 從中心軸到周邊沿徑向梯度逐漸減小、呈軸對稱拋物線分布的柱狀光學透鏡。 它具備準直、聚焦、耦合、成像等功能，具有體積小、耦合效率高、插入損耗 低的優點，並且可以在端面成像。加上它圓柱狀小巧的外形特點，自聚焦透鏡 廣泛用於各種有源、無源光器件，如光纖連接器、光纖耦合器、波分復用器、 光衰減器、光隔離器、光濾波器、光開關、光纖準直器、摻鉺光纖放大器、光 纖光柵等；同時它也廣泛應用於醫用光學領域，如數碼電子宮腔鏡等醫用內窺 鏡。長期以來，自聚焦透鏡直徑一般為lmm以上，這樣易於加工。對於直徑小 於lmm的自聚焦透鏡即小直逕自聚焦透鏡，由於不易固定與加工，難以在實踐 中應用。
一文獻號為CN2789786Y的實用新型專利公開了 一種光纖微透鏡式準直器， 其包括光纖頭和光纖，光纖設置在光纖頭中，另有一光纖微透鏡塊固定於光纖 頭一端，該光纖微透鏡塊由自聚焦光纖和玻璃毛細管組成，其兩端光學拋光， 自聚焦光纖粘固在玻璃毛細管中。雖然該專利提出用自聚焦光纖即多模光纖和 玻璃毛細管制作多模光纖準直器，但由於多模光纖透鏡一致性較差，效果不理 想
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對上述光纖微透鏡式準直器存在的問題， 提供一種小直逕自聚焦透鏡式準直器，其一致性好、插入損耗低。
本發明的技術方案是 一種小直逕自聚焦透鏡式準直器，其包括玻璃套管、 粘固在玻璃套管內的光纖頭和設置在光纖頭中的光纖，所述玻璃套管內與光纖 頭相對的另一端設一小直逕自聚焦透鏡塊，該小直逕自聚焦透鏡塊由小直逕自 聚焦透鏡和可進行光學加工的套管組成，小直逕自聚焦透鏡粘固在可進行光學 加工的套管內。
根據需要，小直逕自聚焦透鏡塊可製作成由兩個或兩個以上小直逕自聚焦
透k粘固在多孔可進行光學加工的材料中構成的小直逕自聚焦透鏡陣列塊。
根據需要，光纖頭採用雙光纖頭，與此相一致地，小直逕自聚焦透鏡塊採用雙自聚焦透鏡塊；當雙光纖頭間距等於雙小直逕自聚焦透鏡間距時，這樣就 構成了雙光纖小直逕自聚焦透鏡式準直器。
'本發明的有益效果是小直逕自聚焦透鏡，由於其直徑較小，加工與固定 都不易。通過將小直逕自聚焦透鏡粘結在較大直徑的玻璃套管或陶瓷套管內， 以小直逕自聚焦透鏡與玻璃套管或陶瓷套管作為一個整體加工成所需長度尺寸 的小直逕自聚焦透鏡塊，最後對小直逕自聚焦透鏡塊端面進行光學拋光並根據 需要進行鍍膜。這樣即可對小直逕自聚焦透鏡進行大規模快速加工，由於小直 逕自聚焦透鏡的直徑較一般光纖的纖芯大得多，加工而成的小直逕自聚焦透鏡 塊一致性好，由其製作而成的光纖耦合器、光開關、光纖準直器的插入損耗低。 此外，才艮據需要可以製成雙光纖準直器、多光纖準直器。 附困說明
圖1為小直逕自聚焦透鏡塊第一種結構圖； '圖2為本發明第一實施例結構圖； 圖3為擴束望遠鏡結構圖； 圖4為孩i片式^L光器光束準直結構圖； 圖5 (a)為小直逕自聚焦透鏡塊第二種結構圖； 圖5 (b)為圖5 (a)端面圖； 圖6 (a)為小直逕自聚焦透鏡塊第三種結構圖； 圖6 (b)為圖6 (a)端面圖； 圖7 (a)為小直逕自聚焦透鏡塊第四種結構圖； 圖7 (b)為圖7 (a)端面圖； 圖8 (a)為小直逕自聚焦透鏡塊第五種結構圖； 圖8 (b)為圖8 U)端面圖； 圖9為雙光纖準直器結構圖；
具體實施例方式
直徑lmm以下的自聚焦透鏡為小直逕自聚焦透鏡，由於其直徑較小，加工 與固定都不易。通過將小直逕自聚焦透鏡粘結在較大直徑的玻璃套管或陶瓷套 管內，以小直逕自聚焦透鏡與玻璃套管或陶瓷套管作為一個整體加工成所需長 度尺寸的小直逕自聚焦透鏡塊，最後對小直逕自聚焦透鏡塊端面進行光學拋光 並根據需要進行鍍膜。這樣即可對小直逕自聚焦透鏡進行大規模快速加工，由 於小直逕自聚焦透鏡的直徑較一般光纖的纖芯大得多，加工而成的小直逕自聚 焦透鏡塊一致性好，由其製作而成的光纖耦合器、光開關、光纖準直器的插入 損耗低。如圖l所示，其中一種加工完好的小直逕自聚焦透鏡塊104,小直逕自聚焦 透鏡101通過粘結月交103粘固在玻璃套管102內。
如圖2所示，其中一種結構的小直逕自聚焦透鏡式準直器205，它包括玻璃 套管203、光纖頭202和設置在光纖頭中的光纖204，光纖頭202通過粘結膠固 定在玻璃套管203的一端，玻璃套管203內與光纖頭202相對的另一端設有如 圖1所示的小直逕自聚焦透鏡塊104。
如圖3所示，採用如圖1所示的小直逕自聚焦透鏡塊104製成的擴束望遠 鏡，小直逕自聚焦透鏡塊104粘固在套管303內的一端，普通透鏡302設在套 管303內的另一端，這^=羊就構成細光束擴束望遠鏡系統。
如圖4所示，該微片式雷射器包括泵浦源即雷射二極體401和沿泵浦方向 依次設置的光束耦合系統402、微片403以及如圖2所示的小直逕自聚焦透鏡式 準直器205。因為微片式雷射器光束直徑在幾十jam範圍，則可直接用小直逕自 聚焦透鏡式準直器耦合到單模光纖中。
兩個或兩個以上小直逕自聚焦透鏡粘結在多孔可進行光學加工的材料中， 以此製作小直逕自聚焦透鏡陣列塊。
如圖5 (a) 、 5 (b)所示，兩個小直逕自聚焦透鏡1011、 1012粘固在雙孔 玻璃管1021中，小直逕自聚焦透鏡1011、 1012端面中心所在的直線為雙孔玻 璃管1021的直徑。
如圖6(a)、 6(b)所示，兩個緊靠的小直逕自聚焦透鏡1011、 1012粘固 在橢圃孔玻璃管1022中，小直逕自聚焦透鏡1011、 1012端面中心所在的直線 為橢圃孔玻璃管1022的直徑。
如圖7 (a) 、 7 (b)所示小直逕自聚焦透鏡塊的結構，其與圖5 (a) 、 5 (b)所示的結構相同，只是小直逕自聚焦透鏡的個數增加了。
如圖8 (a) 、 8 (b)所示小直逕自聚焦透鏡塊的結構，其與圖6 (a) 、 6 (b)所示的結構相同，只是小直逕自聚焦透鏡的個數增加了。
如圖9所示，該雙光纖準直器採用了如圖5 (a) 、 5(b)所示的小直逕自 聚焦透鏡陣列塊即雙自聚焦透鏡塊603,該雙自聚焦透鏡塊設在玻璃套管203內 的一端，與雙自聚焦透鏡塊相對的另一端設有雙光纖頭601。雙光纖頭間距為 dl,雙小直逕自聚焦透鏡間距為d2,若dl-d2則可製作成輸出光相互平行的雙 光纖準直器，該雙光纖準直器特別適用於無源器件。
權利要求
1、一種小直逕自聚焦透鏡式準直器，其包括玻璃套管、粘固在玻璃套管內的光纖頭和設置在光纖頭中的光纖，其特徵在於所述玻璃套管內與光纖頭相對的另一端設一小直逕自聚焦透鏡塊，該小直逕自聚焦透鏡塊由小直逕自聚焦透鏡和可進行光學加工的套管組成，小直逕自聚焦透鏡粘固在可進行光學加工的套管內。
2、 根據權利要求l所述的小直逕自聚焦透鏡式準直器，其特徵在於所述 小直逕自聚焦透鏡塊為由兩個或兩個以上小直逕自聚焦透鏡粘固在多孔可進行 光學加工的材料中構成的小直逕自聚焦透鏡陣列塊。
3、 根據權利要求2所述的小直逕自聚焦透鏡式準直器，其特徵在於所述 多孔可進行光學加工的材料為雙孔玻璃管材，其雙孔直徑所在的直線與玻璃管 徑重合。
4、 根據權利要求2所述的小直逕自聚焦透鏡式準直器，其特徵在於所述 多孔可進行光學加工的材料為橢圓孔玻璃管材，其橢圓孔長、短軸所在的直線 與玻璃管徑重合。
5、 根據權利要求l所述的小直逕自聚焦透鏡式準直器，其特徵在於所述 光纖頭為雙光纖頭，所述小直逕自聚焦透鏡塊為雙自聚焦透鏡塊；雙光纖頭間 距等於雙小直逕自聚焦透鏡間距。
全文摘要
一種小直逕自聚焦透鏡式準直器，其包括玻璃套管、粘固在玻璃套管內的光纖頭和設置在光纖頭中的光纖，所述玻璃套管內與光纖頭相對的另一端設一小直逕自聚焦透鏡塊，該小直逕自聚焦透鏡塊由小直逕自聚焦透鏡和可進行光學加工的套管組成，小直逕自聚焦透鏡粘固在可進行光學加工的套管內。由於小直逕自聚焦透鏡的直徑較一般光纖的纖芯大得多，加工而成的小直逕自聚焦透鏡塊一致性好，由其製作而成的光纖耦合器、光開關、光纖準直器的插入損耗低。此外，根據需要可以製成雙光纖準直器、多光纖準直器。
文檔編號G02B6/32GK101320137SQ20081007128
公開日2008年12月10日 申請日期2008年6月20日 優先權日2008年6月20日
發明者凌吉武, 礪 吳, 陽 李, 磊 王 申請人:福州高意通訊有限公司