CN102207622B - 光线传输一分多的分光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明光线传输一分多的分光方法，包括：干线光纤部分、支线光纤部分、分光装置部分、缩聚光线装置部分，其特征在于：通过分光装置部分将干线光纤中的光线分流出来，将分流出来的光线用缩聚光线装置部分缩聚到支线光纤中；分流光线的方法分为两种，第一种是斜边型分流法，第二种是底边型分流法；经过分流的光线，用缩聚镜为主体的缩聚功能单元将光线缩聚到支线光纤中，缩聚镜分为两种：第一种是折射、反射、全反射缩聚镜，折射、反射、全反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，同时，以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射缩聚镜，第二种是折射、反射缩聚镜，折射、反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射、全反射缩聚镜。
Description
技术领域
本发明专利涉及的是光线传输一分多的分光方法，尤其是一种在光纤传输光线过程中减少光能损失和起到固定分流的光线传输一分多的分光方法。
背景技术
光线传输一分多的分光方法是以折射、反射、全反射缩聚镜（申请号：201010028057.4），折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成聚光方法，折射、反射缩聚镜（申请号：201010028058.9），折射、反射缩聚镜为主体的集成聚光方法为基础。
发明内容
本发明的目的是在光纤上实现光线的固定分流，提供一种在光纤上固定分流的光线传输一分多的分光方法。
本发明光线传输一分多的分光方法，光线传输一分多的分光装置包括：干线光纤部分、支线光纤部分、分光装置部分、缩聚光线装置部分，其特征在于：通过分光装置部分将干线光纤中的光线分流出来，将分流出来的光线用缩聚光线装置部分缩聚到支线光纤中；分流光线的方法分为两种，第一种是斜边型分流法，第二种是底边型分流法；经过分流的光线，用缩聚镜为主体的缩聚功能单元将光线缩聚到支线光纤中，缩聚镜分为两种：第一种是折射、反射、全反射缩聚镜，折射、反射、全反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，同时，以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射缩聚镜，第二种是折射、反射缩聚镜，折射、反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射、全反射缩聚镜；光线传输一分多的分光方法的基本原则是避免光能损失，在斜边型分流法中，保证分流后的光线进入缩聚镜为主体的缩聚功能单元第一个缩聚镜上表面的中心区域，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而不产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜和折射、反射缩聚镜都适用，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜适用，在底边型分流法中，在光线分流阶段，光学介质采用斜面方式，斜面之间的衔接保证连续性，用光学介质的斜面使光线以全反射、折射的方式将光线分流缩聚，保证分流后的光线进入缩聚镜为主体的缩聚功能单元第一个缩聚镜上表面的中心区域，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而不产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜和折射、反射缩聚镜都适用，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜适用。折射、反射、全反射缩聚镜分为“三层一面”，中心层为光密介质，中心层从上到下的横截面积由大变小，中间层为光疏介质，外层是光密介质，“一面”是“三层”之外的反射面,折射、反射、全反射缩聚镜的上表面是光线的入射面，折射、反射、全反射缩聚镜的下表面是光线的出射面；折射、反射缩聚镜的中心层为光密介质，中心层从上到下的横截面积由大变小，中间层为光疏介质，外层分为三种类型，第一种类型是具有缩聚光线的反射面，第二种类型是具有发散光线的反射面，第三种类型是透射光线的光学介质；折射、反射缩聚镜的上表面是光线的入射面，折射、反射缩聚镜的下表面是光线的出射面。
本发明光线传输一分多的分光方法由以下附图和实施例详细给出。
附图说明
图1是光线传输一分多的分光方法的斜边型分流功能截面示意图；
图2是光线传输一分多的分光方法的底边型曲面分流功能截面示意图；
图3是光线传输一分多的分光方法的底边型直面分流功能截面示意图。
具体实施方式
实施例：光线传输一分多的分光方法的斜边型分流方法，在干线光纤每一处的光密介质与光疏介质分界面的环形面上分流的支线光纤的数目受控于干线光纤的半径大小；光线传输一分多的分光方法的底边型曲面分流方法，分流的支线光纤的数目受控于干线光纤的半径大小；光线传输一分多的分光方法的底边型直面分流方法，分流的支线光纤的数目受控于干线光纤的半径大小。
图1是光线传输一分多的分光方法的斜边型分流功能截面示意图，（1）表示干线光纤的中心对称轴和光线的整体传输方向，（2）表示支线光纤的中心对称轴和光线的整体传输方向，（3）表示干线光纤的中心对称轴与支线光纤的中心对称轴的夹角，（4）表示干线光纤的光密介质，（5）表示分光聚光装置，（6）表示支线光纤的光密介质；分光聚光装置（5）分为分光部分和聚光部分，分光聚光装置（5）的分光部分完全与干线光纤的光密介质融为一体，分光聚光装置（5）的分光部分的作用是将干线光纤内的部分光线分流出来，分光的原理是：破坏光线在光纤中发生全反射的条件，分光聚光装置（5）的聚光部分由缩聚镜为主体的缩聚功能单元构成，分流后的光线进入缩聚镜为主体的缩聚功能单元第一个缩聚镜上表面的中心区域，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而不产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜和折射、反射缩聚镜都适用，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜适用，光线经过缩聚镜为主体的缩聚功能单元的缩聚后光线进入支线光纤中；对称轴（2）与对称轴（1）的夹角是以光线在干线光纤中全反射的临界角度为基础，根据分光聚光装置（5）对光线的具体约束能力，改变对称轴（2）与对称轴（1）的夹角。
图2是光线传输一分多的分光方法的底边型曲面分流功能截面示意图，（7）表示光纤的光密介质，（8）表示曲面分光装置，（9）表示缩聚镜为主体的缩聚功能单元；光线从光纤的光密介质（7）进入曲面分光装置（8），曲面分光装置（8）的凸面是以全反射、折射聚光的方式把从光纤的光密介质（7）中出来的光线分流成几束，每束光用缩聚镜为主体的缩聚功能单元进行缩聚，缩聚后的光线进入支线光纤中；曲面分光装置（8）上的凸面是紧密相连的，每个缩聚镜之间是紧密相连的。
图3是光线传输一分多的分光方法的底边型直面分流功能截面示意图，（10）表示光纤的光密介质，（11）表示直面分光装置，（12）表示缩聚镜为主体的缩聚功能单元；光线从光纤的光密介质（10）进入直面分光装置（11），直面分光装置（11）的凸面是以全反射、折射聚光的方式把从光纤的光密介质（10）中出来的光线分流成几束，每束光用缩聚镜为主体的缩聚功能单元进行缩聚，缩聚后的光线进入支线光纤中；直面分光装置（11）上的凸面是紧密相连的，每个缩聚镜之间是紧密相连的。
Claims (5)
1.一种光线传输一分多的分光方法，光线传输一分多的分光装置包括：干线光纤部分、支线光纤部分、分光装置部分、缩聚光线装置部分，其特征在于：通过分光装置部分将干线光纤中的光线分流出来，将分流出来的光线用缩聚镜为主体的缩聚功能单元缩聚到支线光纤中；分流光线的方法分为两种，第一种是斜边型分流法，第二种是底边型分流法；经过分流的光线，用缩聚镜为主体的缩聚功能单元将光线缩聚到支线光纤中，缩聚镜分为两种：第一种是折射、反射、全反射缩聚镜，折射、反射、全反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，同时，以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射缩聚镜，第二种是折射、反射缩聚镜，折射、反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射、全反射缩聚镜；缩聚光线装置部分由缩聚镜为主体的缩聚功能单元构成；折射、反射、全反射缩聚镜分为“三层一面”，中心层为光密介质，中心层从上到下的横截面积由大变小，中间层为光疏介质，外层是光密介质，“一面”是“三层”之外的反射面,折射、反射、全反射缩聚镜的上表面是光线的入射面，折射、反射、全反射缩聚镜的下表面是光线的出射面；折射、反射缩聚镜的中心层为光密介质，中心层从上到下的横截面积由大变小，中间层为光疏介质，外层分为三种类型，第一种类型是具有缩聚光线的反射面，第二种类型是具有发散光线的反射面，第三种类型是透射光线的光学介质；折射、反射缩聚镜的上表面是光线的入射面，折射、反射缩聚镜的下表面是光线的出射面。
2.根据权利要求1所述一种光线传输一分多的分光方法，其特征在于：光线传输一分多的分光方法的基本原则是避免光能损失，在斜边型分流法中，保证分流后的光线进入缩聚镜为主体的缩聚功能单元第一个缩聚镜上表面的中心区域，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而不产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜和折射、反射缩聚镜都适用，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜适用，在底边型分流法中，在光线分流阶段，光学介质采用斜面方式，斜面之间的衔接保证连续性，用光学介质的斜面使光线以全反射、折射的方式将光线分流缩聚，保证分流后的光线进入缩聚镜为主体的缩聚功能单元第一个缩聚镜上表面的中心区域，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而不产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜和折射、反射缩聚镜都适用，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜适用。
3.根据权利要求1所述一种光线传输一分多的分光方法，其特征在于：分光聚光装置（5）分为分光装置部分、缩聚光线装置部分，分光聚光装置（5）的分光装置部分完全与干线光纤的光密介质融为一体，分光聚光装置（5）的分光装置部分的作用是将干线光纤内的部分光线分流出来，分光的原理是：破坏光线在光纤中发生全反射的条件，分光聚光装置（5）的缩聚光线装置部分由缩聚镜为主体的缩聚功能单元构成，分流后的光线进入缩聚镜为主体的缩聚功能单元第一个缩聚镜上表面的中心区域，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而不产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜和折射、反射缩聚镜都适用，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜适用，光线经过缩聚镜为主体的缩聚功能单元的缩聚后光线进入支线光纤中。
4.根据权利要求1所述一种光线传输一分多的分光方法，其特征在于：光线从干线光纤的光密介质（7）进入曲面分光装置（8），曲面分光装置（8）是分光装置部分的第一种形式，曲面分光装置（8）的凸面是以全反射、折射聚光的方式把从干线光纤的光密介质（7）中出来的光线分流成几束，每束光用缩聚镜为主体的缩聚功能单元进行缩聚，缩聚后的光线进入支线光纤中；曲面分光装置（8）上的凸面是紧密相连的，每个缩聚镜之间是紧密相连的。
5.根据权利要求1所述一种光线传输一分多的分光方法，其特征在于：光线从干线光纤的光密介质（10）进入直面分光装置（11），直面分光装置（11）是分光装置部分的第二种形式，直面分光装置（11）的凸面是以全反射、折射聚光的方式把从干线光纤的光密介质（10）中出来的光线分流成几束，每束光用缩聚镜为主体的缩聚功能单元进行缩聚，缩聚后的光线进入支线光纤中；直面分光装置（11）上的凸面是紧密相连的，每个缩聚镜之间是紧密相连的。
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