CN105807344A - 光纤连接器及光耦合透镜 - Google Patents

Abstract

一种光耦合透镜，其包括本体部、位于本体部上的分光部及位于本体部上的第一、第二、第三透镜，分光部其包括第一全反射面、与该第一全反射面呈一预定夹角且相对的第二全反射面。第一透镜包括分光透镜，分光透镜包括第一出光面，第一出光面与第一全反射面相连接。第二透镜包括一入光面，且与第一透镜一一对应。第三透镜包括一第三出光面，且与第二全反射面位置相对。从入光面射来的光一部分经过第一全反射面及第二全反射面的反射，发生180度转折后从第三出光面射出，另一部分从第一出光面射出。本发明还涉及一种光纤连接器。

Description

光纤连接器及光耦合透镜

技术领域

本发明涉及一种光纤连接器，尤其涉及一种光耦合透镜。

背景技术

在光纤连接器中，光发射器在启动时，其电流越过启动电流后会进入稳压状态。但在使用过程中，因各种因素会造成光发射器的电流变动，从而引起能量变动，为了保证光发射器发射的能量的稳定，常需要监控光发射器的能量变化并适时改变电压，以使光发射器发射的能量始终处于稳定状态。然而，现有的直传式光耦合透镜及对应的光纤连接器并不具有监控功能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有监控功能的光耦合透镜及光纤连接器。

一种光耦合透镜，该光耦合透镜包括：一本体部，该本体部包括一第一表面及一第二表面，该第一表面上形成有一第一凹槽，该第一凹槽包括一第三表面，该第二表面上形成有一第三凹槽，该第三凹槽包括一第五表面。一位于该第三表面上的分光部，该分光部包括一第一全反射面、一与该第一全反射面呈一预定夹角且相对的第二全反射面。至少一形成于该第三表面上的第一透镜，该第一透镜包括至少一分光透镜，该分光透镜包括一第一出光面，该第一出光面与该第一全反射面相连接。及至少一形成在该第五表面上的第二透镜，该第二透镜包括一入光面，该第二透镜与该第一透镜一一对应。至少一形成在该第五表面上的第三透镜，该第三透镜包括一第三出光面，该第三透镜与该第二全反射面位置相对。从该入光面射来的光一部分经过该第一全反射面及该第二全反射面的反射，发生180度转折后从该第三出光面射出，另一部分从该第一出光面射出。

一种光纤连接器，该光纤连接器包括：一如上所述的光耦合透镜。一电路板。至少一光发射器，该光发射器用于产生并发射光信号，该光发射器与该电路板电连接，该光发射器与该第二透镜一一对应。至少一光电转换器，该光电转换器用于接收光信号，并将该光信号转换为对应的电信号，该光电转换器与该电路板电连接，且与该第三透镜一一对应。一接收滤波器，该接收滤波器与该光电转换器电连接，用于过滤合适的电信号。一示波器，该示波器与该接收滤波器电性连接，用于接收该滤波器中输出的电信号，并形成眼图。及至少一光纤，该至少一光纤与该至少一第一透镜一一对应。该光发射器产生并发射的光信号经过该第二透镜传输至与之对应的该第一透镜及该分光部，传输至第一透镜的光进入与之对应的该光纤中，传输至该分光部的光经过该第一全反射面及该第二全反射面的反射，传输方向发生180度转折，传输至与之对应的该第三透镜及该光电转换器，进而进入该接收滤波器及该示波器，形成眼图，监控人员通过分析眼图，实现对该光纤连接器的电流及能量的变动的监控。

本发明提供的光纤连接器通过该分光部实现分光，配合该滤波器及该示波器获得眼图，通过分析眼图，实现对该光纤连接器的能量变动的监控，并可适时增加电压，以使该光纤连接器始终处于能量稳定状态。

附图说明

图1是本发明实施例的光纤连接器的立体图。

图2是图1所示的光纤连接器的分解图。

图3是图1所示的光纤连接器的光耦合透镜的的立体图。

图4是图3所示的光耦合透镜的另一个方向的立体图。

图5是图1所示的光纤连接器沿V-V的光路示意图。

主要元件符号说明

光纤连接器	100
		光耦合透镜	10
主体部	11
		第一表面	110
第二表面	111
		第一侧面	112
第一凹槽	113
		第三表面	1131
第二侧面	1132
		第三侧面	1133
第四侧面	1134
		第二凹槽	114
第四表面	1141
		第五侧面	1142
第六侧面	1143
		第七侧面	1144
定位通孔	115
		第三凹槽	116
第五表面	1161
		第八侧面	1162
分光部	12
		第六表面	121
第一全反射面	122
		第二全反射面	123
第九侧面	124
		第十侧面	125
第一透镜	13
		分光透镜	131
第一出光面	1311
		汇聚透镜	132
第二出光面	1321
		第二透镜	14
入光面	141
		第三透镜	15
第三出光面	151
		电路板	20
安装面	21
		光发射器	30
光电转换器	40
		驱动芯片	50
转阻放大器	60
		滤波器	70
示波器	80
		光纤	90

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1至图5，本发明对一种光纤连接器的结构作进一步的说明。

请参阅图1至图4，本发明实施例提供的一种光纤连接器100，

该光纤连接器100包括一光耦合透镜10、一电路板20、至少一光发射器30、至少一光电转换器40、一驱动芯片50、一转阻放大器60、一滤波器70、一示波器80及至少一光纤90。

该光耦合透镜10包括一主体部11、一分光部12、多个第一透镜13、多个第二透镜14及多个第三透镜15。

在本实施例中，该主体部11整体呈长方体型，该主体部11包括一第一表面110、一第二表面111及一第一侧面112。该第一表面110与该第二表面111相背，该第一表面110垂直于该第一侧面112。在其他实施例中，该主体部11还可以是正方体型，凸台型等其他形状。

自该第一表面110向该主体部11的该第二表面111垂直凹陷形成有一第一凹槽113，在本实施例中，该第一凹槽113贯穿该第一侧面112。该第一凹槽113包括一平行于该第一表面110的第三表面1131、一垂直于该第三表面1131的第二侧面1132、一与该第二侧面1132相背的第三侧面1133及一垂直于该第三表面1131及第二侧面1132的第四侧面1134。

在该第三表面1131上形成有一第二凹槽114及两个定位通孔115。

在本实施例中，该第二凹槽114贯穿该第一侧面112。该第二凹槽114包括一平行于该第三表面1131的第四表面1141、一垂直于该第四表面1141的第五侧面1142、一与该第五侧面1142相背的第六侧面1143及一垂直于该第四表面1141及该第五侧面1142的第七侧面1144。该第五侧面1142靠近该第二侧面1132，该第七侧面1144与该第四表面1141呈45度夹角，该第一表面110、该第三表面1131及该第四表面1141呈阶梯状。

在本实施例中，两个该定位通孔115分别靠近该第二侧面1132及该第三侧面1133，两个该定位通孔115贯通该第三表面1131及该第二表面111。两个该定位通孔115用于固定该光纤90的承靠装置（图中未画出）。

自该第二表面111向该第一表面110垂直形成一第三凹槽116，该第三凹槽116位于两个该定位通孔115之间。该第三凹槽116包括一平行于该第二表面111的第五表面1161、一垂直于该第五表面1161的第八侧面1162，该第八侧面1162靠近该第二侧面1132。

该分光部12位于该第三表面1131上，该分光部12靠近该第二侧面1132，在本实施例中，该分光部12整体呈立体梯型，且与该主体部11一体成型。

该分光部12包括一平行于该第三表面1131的第六表面121、一与该第六表面121呈一预定角的第一全反射面122、一与该第一全反射面122呈一预定角且相对的第二全反射面123及与该第一全反射面122、该第二全反射面123及该第六表面121相交的一第九侧面124及一第十侧面125。

在本实施例中，该第一全反射面122与该第六表面121呈45度角，该第一全反射面122与该第二全反射面123呈90度角，该第二全反射面123与该第七侧面1144共平面，该第一全反射面122及该第二全反射面123配合，用于将射向该第一全反射面122的光束的方向进行180度转折。该第十侧面125到该第二侧面1132的距离大于该第九侧面124到该第二侧面1132的距离。

在其他实施例中，该分光部12的形状并不局限于立体梯型，还可以是四面锥型或是其他形状，只要满足该第一全反射面122及该第二全反射面123发生全反射即可。

多个该第一透镜13位于该第三表面1131上的两个该定位通孔115之间，且与两个该定位通孔115在同一条直线上。在本实施例中，两个该定位通孔115及多个该第一透镜13所在的直线垂直于该第二侧面1132。多个该第一透镜13靠近该第二凹槽114的该第七侧面1144。

多个该第一透镜13包括多个分光透镜131及多个汇聚透镜132。在本实施例中，该分光透镜131及该汇聚透镜132分别有四个及八个。每个该分光透镜131包括一第一出光面1311，该第一出光面1311是非对称表面，并且是一完整的对称透镜光学面的一部分，该第一出光面1311与该第一全反射面122相连接。每个该汇聚透镜132包括一第二出光面1321。多个该第一出光面1311及多个该第二出光面1321朝向该光纤90且与多个该光纤90一一对准，用于将射向该第一出光面1311及该第二出光面1321的平行光束汇聚成束，进而传输至该光纤90内。

多个该第二透镜14位于该第五表面1161上，在本实施例中，该第二透镜14的数量为十二个。该第二透镜14与该第一透镜13一一对应。每个该第二透镜14包括一入光面141，该入光面141的朝向与该第一出光面1311及该第二出光面1321的朝向相反，用于将该光发射器30发出的光变成平行光束。

多个该第三透镜15位于该第五表面1161上，且靠近该第八侧面1162，在本实施例中，该第三透镜15的数量为四个。多个该第三透镜15呈直线分布，且多个该第三透镜15所在的直线与该第二透镜14所在的直线平行。

多个该第三透镜15与该第二全反射面123位置相对，每个该第三透镜15包括一第三出光面151，该第三出光面151的朝向与该入光面141的朝向一致，用于将由该第二全反射面123反射的平行光束汇聚成束，从而传输至该光电转换器40内。

定义该第一出光面1311的面积与该完整对称的透镜光学面的面积的比值为d，d越大，则该光电转换器40接收到的光越弱；d越小，则该光电转换器40接收到的光越强。d的大小取决于进入第一出光面1311与进入该第三出光面151的光能量的比值，即该光耦合透镜10的分光比的大小。

该电路板20包括一安装面21，该光发射器30、该光电转换器40、该驱动芯片50及该转阻放大器60均位于该安装面21上，且均与该电路板20电性连接。

该光发射器30用于产生并发射光信号，本实施方式中，该光发射器30为激光二极管（laserdiode）。该光发射器30通过该光耦合透镜10与对应的该光纤90耦合，实现光信号的输出。

该光电转换器40用于接收光信号，并将该光信号转换为对应的电信号。本实施方式中，该光电转换器40为光电二极管（photodiode）。该光电转换器40通过该光耦合透镜10与对应的该光纤90耦合，实现光信号的输入。

在本实施例中，该光发射器30有十二个，该光电转换器40有四个，该光发射器30与该第二透镜14一一对应，该光电转换器40与该第三透镜15一一对应。在其他实施例中，该光发射器30及该光电转换器40的数量并不局限于十二个及四个，可根据实际情况进行调整。

该驱动芯片50用于控制该光发射器30生成光信号。该驱动芯片50与该光发射器30相互电连接。

该转阻放大器60用于将该光电转换器40产生的电流转换为电压信号。该转阻放大器60与该光电转换器40相互电连接。

该滤波器70与该光电转换器40电连接，用于过滤合适的电信号。

该示波器80与该滤波器70电连接，用于接收该滤波器70输出的电信号并形成眼图。

在本实施例中，该滤波器70及该示波器80均位于该电路板20上。在其他实施例中，该滤波器70及该示波器80还可以为单独的电器件，只要保证该滤波器70与光电转换器40，该该滤波器70与该示波器80电连接即可。

请参考图5，由该光发射器30产生并发射的光信号经过与之对应的第二透镜14变成平行光束，该平行光束传输至与之对应的该第一透镜13及该分光部12，进入该第一透镜13的光分别汇聚成束，传输至与之对应的该光纤90中，进入该分光部12的光，经过该第一全反射面122及该第二全反射面123的反射，传输方向发生180度转折，经过与之对应的该第三透镜15的汇聚，被与之对应的光电转换器40接收，该光电转换器40将接收到的光信号转换成电流信号，该转阻放大器60将该电流信号转换为电压信号，该电压信号经过该滤波器70的过滤，位于通频带的电压信号将进入该示波器80，最后形成眼图。监控人员通过分析眼图，实现对该光纤连接器100的能量变动的监控，并可以适时增加电压，以使该光纤连接器100始终处于能量稳定状态。

本发明提供的光纤连接器，通过该分光部实现分光，配合该滤波器及该示波器获得眼图，通过分析眼图，实现对该光纤连接器的能量变动的监控，并可以适时增加电压，以使该光纤连接器100始终处于能量稳定状态。

可以理解的是，以上实施例仅用来说明本发明，并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光耦合透镜，该光耦合透镜包括：

一本体部，该本体部包括一第一表面及一第二表面，该第一表面上形成有一第一凹槽，该第一凹槽包括一第三表面，该第二表面上形成有一第三凹槽，该第三凹槽包括一第五表面；

一位于该第三表面上的分光部，该分光部包括一第一全反射面、一与该第一全反射面呈一预定夹角且相对的第二全反射面；

至少一形成于该第三表面上的第一透镜，该第一透镜包括至少一分光透镜，该分光透镜包括一第一出光面，该第一出光面与该第一全反射面相连接；及

至少一形成在该第五表面上的第二透镜，该第二透镜包括一入光面，该第二透镜与该第一透镜一一对应；

至少一形成在该第五表面上的第三透镜，该第三透镜包括一第三出光面，该第三透镜与该第二全反射面位置相对；

从该入光面射来的光一部分经过该第一全反射面及该第二全反射面的反射，发生转折后从该第三出光面射出，另一部分从该第一出光面射出。

2.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该第一凹槽包括一垂直于该第一表面的第二侧面，该分光部靠近该第二侧面。

3.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该第一全反射面与该第三表面呈45度角，该第一全反射面与该第二全反射面呈90度角。

4.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该第一凹槽内还形成有一第二凹槽，该第二凹槽还包括一与该第一表面呈45度夹角的第七侧面，该第七侧面与该第二全反射面共平面。

5.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该第一透镜还包括至少一汇聚透镜，该汇聚透镜包括一第二出光面，从与该汇聚透镜对应的该第二透镜射来的光从该第二出光面射出。

6.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，该第一出光面是非对称表面，且是一对称透镜光学面的一部分。

7.一种光纤连接器，该光纤连接器包括：

一如权利要求1~6任一项所述的光耦合透镜；

一电路板；

至少一光发射器，该光发射器用于产生并发射光信号，该光发射器与该电路板电连接，该光发射器与该第二透镜一一对应；

至少一光电转换器，该光电转换器用于接收光信号，并将该光信号转换为对应的电信号，该光电转换器与该电路板电连接，且与该第三透镜一一对应；

一接收滤波器，该接收滤波器与该光电转换器电连接，用于过滤合适的电信号；

一示波器，该示波器与该接收滤波器电性连接，用于接收该滤波器中输出的电信号，并形成眼图；及

至少一光纤，该至少一光纤与该至少一第一透镜一一对应；

该光发射器产生并发射的光信号经过该第二透镜传输至与之对应的该第一透镜及该分光部，传输至第一透镜的光进入与之对应的该光纤中，传输至该分光部的光经过该第一全反射面及该第二全反射面的反射，传输至与之对应的该第三透镜及该光电转换器，进而进入该接收滤波器及该示波器，形成眼图，监控人员通过分析眼图，实现对该光纤连接器的电流及能量的变动的监控。

8.如权利要求7所述的光纤连接器，其特征在于，该电路板包括一安装面，该至少一光发射器及该至少一光电转换器位于该安装面上。

9.如权利要求7所述的光纤连接器，其特征在于，该光纤连接器还包括一位于该安装面上，且与该电路板电连接的驱动芯片，该驱动芯片用于控制该光发射器生成光信号，该驱动芯片与该光发射器之间电连接。

10.如权利要求7所述的光纤连接器，其特征在于，该光纤连接器还包括一位于该安装面上，且与该电路板电连接的转阻放大器，该转阻放大器用于将该光电转换器产生的电流转换为电压信号，该转阻放大器与该光电转换器之间电连接。