CN104092493A - 一种单向光功率监测器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单向光功率监测器，所述单向光功率监测器包括：光纤准直器以及光电探测器，所述光纤准直器包括依次设置的双纤光纤头、透镜以及分光片，所述单向光功率监测器还包括：设置在所述光纤准直器与光电探测器之间的分光装置；其中，所述分光装置用于增大通过所述双纤光纤头的输入光纤出射的光信号与通过所述双纤光纤头的输出光纤出射的光信号的夹角。所述单向光功率监测器有效提高单向光功率监测器反向功率监测的隔离度。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，更具体地说，涉及一种单向光功率监测器。
背景技术
单向光功率监测器在光通信领域中用于测量光信号强度，且具备单向的光探测功能，即光信号在输出端进入将被大幅度衰减而仅探测到极微量的信号。单向光功率检测器主要应用于光纤放大器及动态光分插波分复用模块等光电模块产品中，可避免反向杂散光对光功率探测的干扰。
参考图1，图1为现有的单向光功率监测器光信号正向传输时的原理示意图，所述单向光功率监测器包括：光纤准直器1以及光电探测器2。所述光纤准直器1包括：依次设置的双纤光纤头11、透镜12以及分光片13，其中，所述双纤光纤头11包括输入光纤111以及输出光纤112。
所述光电探测器2的光轴与所述光纤准直器1的光轴不共轴，二者具有设定夹角，这样：当光信号正向传输时，如图1所示，光信号通过输入光纤111进入所述双纤光纤头11后，通过通透镜12，会被所述分光片13分成反射光信号和透射光信号，透射光信号透过所述分光片13，通过所述夹角使得该部分光进入所述光电探测器2，实现监测。当光信号反向传输时，如图2所示，图2为现有的单向光功率监测器光信号反向传输时的原理示意图，光信号通过所述输出光纤112进入所述双纤光纤头11后，通过通透镜12，会被所述分光片13分成反射光信号和透射光信号，透射光信号透过所述分光片13，通过所述夹角减少进入所述光电探测器2的透射光信号的量，只有少部分的光信号进入所述光电探测器2，从而可以实现单向光功率监测器的单向功率监测。
通过设置光电探测器2与光纤准直器1之间的夹角只能在一定程度上提高所述单向光功率监测器单向功率监测的隔离度，这是因为为了保证光信号正向传输时所述光电探测器2具有足够大的光电流，需保证其接收全部通过输入光线111入射并通过分光片13出射的光信号，但是，由于双纤光纤头的两根光纤的光束有部分重叠，光信号反向传输时，通过出射光线112入射并通过分光片13出射的光信号与通过输入光线111入射并通过分光片13出射的光信号重叠的部分会被光电探测器2接收，进而导致单向光功率监测器单向功率监测的隔离度依然较低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种单向光功率监测器，所述单向光功率监测器具有较高的单向功率监测的隔离度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种单向光功率监测器，所述单向光功率监测器包括：光纤准直器以及光电探测器，所述光纤准直器包括依次设置的双纤光纤头、透镜以及分光片，所述单向光功率监测器还包括：
设置在所述光纤准直器与光电探测器之间的分光装置；
其中，所述分光装置用于增大通过所述双纤光纤头的输入光纤出射的光信号与通过所述双纤光纤头的输出光纤出射的光信号的夹角。
优选的，在上述单向光功率监测器中，所述分光装置为C透镜，所述C透镜包括平面端以及凸面端；
其中，所述平面端朝向所述光纤准直器，所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线呈设定夹角；所述凸面端朝向所述光电探测器。
优选的，在上述单向光功率监测器中，所述光纤准直器、分光装置以及光电探测器同轴设置。
优选的，在上述单向光功率监测器中，所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线之间的夹角范围为5°-15°，包括端点值。
优选的，在上述单向光功率监测器中，所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线之间的夹角为8°。
优选的，在上述单向光功率监测器中，还包括：
设置在所述光电探测器与所述分光装置之间的光栏，所述光栏的光栏孔与所述光电探测器同轴设置。
优选的，在上述单向光功率监测器中，所述光栏孔的直径范围为0.2mm-0.35mm，包括端点值。
优选的，在上述单向光功率监测器中，所述分光片包括：分光层以及增透层；
其中，所述分光层设置在所述增透层与所述透镜之间，或所述增透层设置在所述分光曾与所述透镜之间。
优选的，在上述单向光功率监测器中，所述分光片通过镀膜工艺直接形成在所述透镜朝向所述光电探测器的表面。
优选的，在上述单向光功率监测器中，所述分光片通过贴合工艺固定在所述透镜朝向所述光电探测器的表面。
从上述技术方案可以看出，本发明所提供的单向光功率监测器通过在所述光纤准直器以及所述光电探测器之间设置所述分光装置可以增大所述通过所述输入光纤出射的光信号与通过所述输出光纤出射的光信号的夹角，此时，将所述光电探测器的入光口朝向所述输入光纤的出射的光信号，由于增大了出射光信号之间的夹角，可以有效减少通过所述输出光纤出射的光信号进入所述光电探测器的量，进而有效提高单向光功率监测器反向功率监测的隔离度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的单向光功率监测器光信号正向传输时的原理示意图；
图2为现有的单向光功率监测器光信号反向传输时的原理示意图；
图3为本申请实施例提供的一种光功率监测器总体光路传播示意图；
图4为本申请实施例提供的一种光功率监测器光信号正向传输时的原理示意图；
图5本申请实施例提供的一种光功率监测器光信号反向传输时的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
发明人研究发现，以通过分光装置将通过出射光线112入射并通过分光片13出射的光信号与通过输入光线111入射并通过分光片13出射的光信号重叠的部分通过分光装置分开，增大二者之间的夹角，在光信号反向传输时，减少入射光电探测器的光信号，进而提高单向光功率监测器的隔离度。
基于上述研究，本申请实施例提供了一种单向光功率监测器，参考图3，图3为本申请实施例提供的一种光功率监测器总体光路传播示意图，所述单向光功率监测器包括：光纤准直器3与光电探测器6。
所述光纤准直器3包括：依次设置的双纤光纤头21、透镜22以及分光片23。所述分光片23朝向所述光电探测器6。
所述单向光功率监测器还包括：设置在所述光纤准直器3与光电探测器6之间的分光装置4。所述分光装置4用于增大通过所述双纤光纤头21的输入光纤211出射的光信号与通过所述双纤光纤头21的输出光纤212出射的光信号的夹角。
所述单向光功率监测器通过在所述光纤准直器3以及所述光电探测器6之间设置所述分光装置4可以增大所述通过所述输入光纤211出射的光信号(朝向所述光电探测器6传播的出射光信号)与通过所述输出光纤212出射的光信号(朝向所述光电探测器6传播的出射光信号)的夹角，此时，将所述光电探测器6的入光口朝向所述输入光纤211的出射的光信号，由于增大了出射光信号之间的夹角，可以有效减少通过所述输出光纤212出射的光信号进入所述光电探测器6的量，进而有效提高单向光功率监测器6反向功率监测的隔离度。
在本实施例中，所述分光装置可以为C透镜，C透镜具有两个光学表面端，一个光学表面端为平面端，另一个光学表面为凸面端。设置所述平面端朝向所述光纤准直器3，所述凸面端朝向所述光电探测器6。所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线之间呈设定夹角。
对于双纤光纤头，由于输入光线211与输出光纤212不在透镜2的光轴上，且通过输入光纤211入射所述透镜22光信号的入射角度与通过输出光纤212入射所述透镜22光信号的入射角度不同，故正向传输时透过分光片23光信号与所述透镜22的光轴的夹角与反向传输时透过分光片23光信号与所述透镜22的光轴的夹角不相同。通过设置所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线之间的夹角可以使得正向传输的光信号与反向传输的光信号之间的夹角，进而减少或是避免反向传输的光信号进入光电探测器6，提高单向光功率监测器单向功率监测的隔离度。
所述光纤准直器3、所述分光装置4以及所述光电探测器6同轴设置，即所述分光装置4的光轴以及所述光电探测器6的光轴均与所述光纤准直器3的透镜22的光轴相同。这样，可以减少单向光功率监测器的空间体积。
本实施例中，所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线之间的夹角范围为5°-15°，包括端点值。对于设定的双纤光纤头，正向传输时光信号出射所述分光片23的角度与反向传输时光信号出射所述分光片23的角度时设定的，上述夹角范围即可有效增加通过所述双纤光纤头21的输入光纤211出射的光信号与通过所述双纤光纤头21的输出光纤212出射的光信号的夹角。优选的，所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线之间的夹角为8°。
为了进一步提供所述单向光功率监测器反向传输时功率监测的隔离度，所述单向光功率监测器还包括：设置在所述光电探测器与所述分光装置之间的光栏5，同样为了降低空间占用，所述光栏的光栏孔与所述光电探测器同轴设置。
双纤光纤头的两个光纤一般均采用直径为1.0mm或是均采用直径为1.8mm的光纤毛细管，二者之间的间距为0.1mm-0.3mm(二者间距可以设为0.23mm)。可设置所述光栏孔的直径范围为0.2mm-0.35mm，包括端点值。
参考图4，图4为本申请实施例提供的一种光功率监测器光信号正向传输时的原理示意图，正向传输的光信号通过所述C透镜形成会聚光后能够完全通过所述光栏孔。通过设置所述C透镜的平面端的倾角可以使得正向传输光信号通过所述C透镜后沿着所述C透镜的光轴出射，进而可以设置所述光电探测器6与所述C透镜同轴设置即可完全接受正向传输是通过所述C透镜汇聚后的光信号。
参考图5，图5本申请实施例提供的一种光功率监测器光信号反向传输时的原理示意图，反向传输的光信号通过所述C透镜形成汇集光并偏离所述C透镜的光轴出射，被所述C透镜改变出射角，进而可通过所述光栏5的光栏壁遮挡，进一步减少反向传输的光信号进入所述光电探测器的量，进一步提高隔离度。
正向输出的光信号出射所述C透镜后与反向传输的光信号出射所述C透镜后，不但被改变了出射方向，同时均被汇聚，形成汇聚光，将二者形成会聚光，可进一步减少在光电探测器6处正向传输光信号与反向传输光信号的交叠，进而进一步提高单向功率监测的隔离度。
在本实施例中，所述分光片23包括分光层以及增透层。所述分光层设置在所述增透层与所述透镜22之间，或所述增透层设置在所述分光曾与所述透镜22之间。
所述分光层用于将入射其表面的光分为两部分，一部分反射，另一部分通过所述分光层。当所述分光层设置在所述增透层与所述透镜22时，所述增透层用于增加透射部分光是出射率，当所述增透层设置在所述分光曾与所述透镜22之间时，所述增透层用于增加入射所述分光层光的入射率。
所述分光片可以镀膜工艺直接形成在所述透镜朝向所述光电探测器的表面。即将所述透镜22作为所述分光片23的基底，通过镀膜工艺在所述透镜22朝向所述光电探测器6的表面形成所述分光层以及所述增透层，所述增透层与所述分光层的先后顺序可如上述描述设置。
所述分光片23与所述透镜22也可以为分离结构，通过贴合工艺将所述分光片23固定在所述透镜22朝向所述光电探测器6的表面。
通过上述描述可知，本申请实施例所述的单向光功率监测器通过所述分光装置改变正向传输光信号与反向传输光信号的二者之间的夹角，进而可以使得正向传输光信号与反向传输光信号在出射所述光纤准直器朝向所述光电探测器传播时二者重叠部分分离，以减少反向传播光信号进入光电探测器的量，进而提高光功率检测的隔离度。
同时，通过采用C透镜作为所述分光装置，还可以通过C透镜的聚光作用，将正向传输光信号在出射所述光纤准直器朝向所述光电探测器传播时进行聚光，进一步减少该部分光信号的光束面积，将反向传输光信号在出射所述光纤准直器朝向所述光电探测器传播时进行聚光，进一步减少该部分光信号的光束面积，从而进一步增大正向传输光信号与反向传输光信号在出射所述光纤准直器朝向所述光电探测器传播时二者间距，进一步减少反向传播光信号进入光电探测器的量，提高反向光功率检测的隔离度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种单向光功率监测器，所述单向光功率监测器包括：光纤准直器以及光电探测器，所述光纤准直器包括依次设置的双纤光纤头、透镜以及分光片，其特征在于，所述单向光功率监测器还包括：
设置在所述光纤准直器与光电探测器之间的分光装置；
其中，所述分光装置用于增大通过所述双纤光纤头的输入光纤出射的光信号与通过所述双纤光纤头的输出光纤出射的光信号的夹角。
2.根据权利要求1所述的单向光功率监测器，其特征在于，所述分光装置为C透镜，所述C透镜包括平面端以及凸面端；
其中，所述平面端朝向所述光纤准直器，所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线呈设定夹角；所述凸面端朝向所述光电探测器。
3.根据权利要求2所述的单向光功率监测器，其特征在于，所述光纤准直器、分光装置以及光电探测器同轴设置。
4.根据权利要求3所述的单向光功率监测器，其特征在于，所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线之间的夹角范围为5°-15°，包括端点值。
5.根据权利要求4所述的单向光功率监测器，其特征在于，所述平面端与垂直所述C透镜光轴的直线之间的夹角为8°。
6.根据权利要求3所述的单向光功率监测器，其特征在于，还包括：
设置在所述光电探测器与所述分光装置之间的光栏，所述光栏的光栏孔与所述光电探测器同轴设置。
7.根据权利要求6所述的单向光功率监测器，其特征在于，所述光栏孔的直径范围为0.2mm-0.35mm，包括端点值。
8.根据权利要求1所述的单向光功率监测器，其特征在于，所述分光片包括：分光层以及增透层；
其中，所述分光层设置在所述增透层与所述透镜之间，或所述增透层设置在所述分光曾与所述透镜之间。
9.根据权利要求8所述的单向光功率监测器，其特征在于，所述分光片通过镀膜工艺直接形成在所述透镜朝向所述光电探测器的表面。
10.根据权利要求8所述的单向光功率监测器，其特征在于，所述分光片通过贴合工艺固定在所述透镜朝向所述光电探测器的表面。
Priority Applications (1)
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