CN108152891A - 光纤耦合器 - Google Patents

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CN108152891A CN201710177908.3A CN201710177908A CN108152891A CN 108152891 A CN108152891 A CN 108152891A CN 201710177908 A CN201710177908 A CN 201710177908A CN 108152891 A CN108152891 A CN 108152891A
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Abstract

本发明公开了一种适于耦合二光纤的光纤耦合器,包含一基座以及一透镜。基座具有一容置腔以及二通光孔。二通光孔分别连接于容置腔的相对二侧。透镜位于容置腔内并介于二通光孔之间。二光纤适于分别设置于透镜的相对二侧并分别对准于二通光孔,且二光纤的核心与透镜的光轴重合。每条光纤的数值孔径为NA,每条光纤的出光端与透镜的中心点之间于光轴上的距离为D,透镜的光学有效直径为H,光线自光纤经过透镜时最大锥角的一半为θ,透镜的焦距为f,其满足θ=sin‑1(NA)以及D=2f=H/(2*tanθ)。

Description

光纤耦合器
技术领域
本发明关于一种光学耦合器,特别是一种用于耦合两条光纤的光纤耦合器。
背景技术
光纤耦合器是用于光信号传送的光被动元件,其功用是将两条光纤的端面精密对接起来,以使从位于发射端的光纤发出的光信号尽可能完整地耦合到位于接收端的另一条光纤中。对于高功率光纤的耦合,如果光纤端面对接不良,就会降低光耦合效率。此时,光纤端面在传输光信号时非常容易因为表面不平整或留有粉尘颗粒而使光信号的能量转变成热量,进而烧毁光纤端面附近的光纤核心。因此,提高光耦合效率对于光纤耦合器的设计有举足轻重的影响。
在现有的光纤耦合程序中,多采用熔接方式来接合两条光纤的端面。然而,采用熔接方式需要昂贵的熔接设备与复杂的熔接制程,并且光纤熔接的位置非常脆弱,必须通过额外元件保护以避免毁损。此外,若要更换光纤或仅进行光纤检测就必须切断两条光纤,并于之后再次熔接,不仅缺乏弹性,同时也增加作业风险。
另一种对接方式则是将发射端的光纤发出的光线转为平行光后再汇聚到接收端的光纤,虽然这种对接方式不需要熔接光纤,但是对于光纤接头在轴向方向与径向方向上的制造公差与组装公差非常敏感,因此若要达到高光耦合效率,光纤与接头的相对位置的精确度要求非常严苛,使得调整难度非常高。同时,采用这种对接方式的光纤耦合器体积过大,应用范围受到很大限制。
发明内容
鉴于以上的问题,本发明揭露一种光纤耦合器,有助于解决现有光纤耦合器在光纤对接方式上有高成本、复杂制程、对公差高敏感度以及体积过大等问题。
本发明所揭露的光纤耦合器适于耦合二光纤。光纤耦合器包含一基座以及一透镜。基座具有一容置腔以及二通光孔。二通光孔分别连接于容置腔的相对二侧。透镜位于容置腔内并介于二通光孔之间。二光纤适于分别设置于透镜的相对二侧并分别对准于二通光孔,且二光纤的核心与透镜的光轴重合。每条光纤的数值孔径为NA,每条光纤的出光端与透镜的中心点之间于光轴上的距离为D,透镜的光学有效直径为H,光线自光纤经过透镜时最大锥角的一半为θ,透镜的焦距为f,其满足下列条件:
θ=sin-1(NA);以及
D=2f=H/(2*tanθ)。
本发明另揭露的光纤耦合器适于耦合二光纤。光纤耦合器包含一外壳以及一透镜。外壳具有一容置腔以及二通光孔。二通光孔分别连接于容置腔的相对二侧。透镜位于容置腔内并介于二通光孔之间。二光纤适于分别设置于透镜的相对二侧并分别对准于二通光孔,且二光纤的核心与透镜的光轴重合。每条光纤的数值孔径为NA,每条光纤的出光端与透镜的中心点之间于光轴上的距离为D,透镜的光学有效直径为H,光线自光纤经过透镜时最大锥角的一半为θ,透镜的焦距为f,其满足下列条件:
θ=sin-1(NA);以及
D=2f=H/(2*tanθ)。
根据本发明所揭露的光纤耦合器,其可用于耦合两条光纤。其中,每条光纤的数值孔径为NA,每条光纤的出光端与透镜的中心点之间于光轴上的距离为D,透镜的光学有效直径为H,光线自光纤经过透镜时最大锥角的一半为θ,透镜的焦距为f,其满足条件式θ=sin-1(NA)以及D=2f=H/(2*tanθ)。藉此,采用具备简单制程与低制造成本优势的元件配置方式即能达到两条光纤的高光耦合效率。同时,由于两条光纤没有加工熔接在一起,因此容易拆卸更换,在使用上有更好的便利性。
另外,在条件式D=2f=H/(2*tanθ)当中,光纤的出光端与透镜的中心点之间于光轴上的距离等于两倍的透镜的焦距。由于将出光端配置于两倍透镜的焦距位置,有助于在维持光纤耦合器符合小型化需求同时增加景深,因此当光纤设置于光纤耦合器时,能容许较多的组装公差,不会因为光纤装配后的位置与预定位置有些微的偏差就大幅降低光耦合效率。
以上的关于本揭露内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
图1A为根据本发明第一实施例的光纤耦合器的剖切示意图。
图1B为图1A的光纤耦合器的分解示意图。
图1C为用图1A的光纤耦合器耦合两条光纤的示意图。
图2为根据本发明第二实施例的光纤耦合器的剖切示意图。
图3A为根据本发明第三实施例的光纤耦合器的分解示意图。
图3B为图3A的光纤耦合器耦合的剖切示意图。
图4为根据本发明第四实施例的光纤耦合器的剖切示意图。
图5为根据本发明第五实施例的光纤耦合器的剖切示意图。
图6为根据本发明第六实施例的光纤耦合器的分解示意图。
其中,附图标记:
1 光纤耦合器
2 光纤
21 出光端
10 基座
110 中央座体
120 侧座体
121 通光孔
122 止挡面
123 锥形内壁面
130 容置腔
140 组装槽
20 透镜
30、30” 外壳
310 第一壳件
311 组装槽
311a 凸缘
3111 止挡面
312 第一锁合部
313 第一导引斜面
320 第二壳件
321 组装槽
321a 凸缘
3211 止挡面
322 第二锁合部
323 第二导引斜面
310” 壳件
320” 容置腔
311” 通光孔
312” 组装槽
313” 止挡面
A1 锥形内壁面的延伸方向
B 光锥
C 透镜的中心点
D 光纤出光端与透镜中心点之间于光轴上的距离
f 透镜的焦距
H 透镜的光学有效直径
NA 光纤的数值孔径
O1 通光孔的中心
O2 组装槽的中心轴
O3 光纤的核心
L 光轴
θ 最大锥角的一半
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式,任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
请同时参照图1A和图1C。图1A为根据本发明第一实施例的光纤耦合器的立体示意图。图1B为图1A的光纤耦合器的分解示意图。图1C为用图1A的光纤耦合器耦合两条光纤的示意图。在本实施例中。光纤耦合器1包含一基座10、一透镜20以及一外壳30。
基座10包含一中央座体110以及二侧座体120,并且二侧座体120分别连接于中央座体110的相对二侧。二侧座体120分别具有一通光孔121、一止挡面122以及一锥形内壁面123。通光孔121位于二止挡面122,并且通光孔121连接于锥形内壁面123。中央座体110与二侧座体120共同形成一容置腔130。二通光孔121分别连接于容置腔130的相对二侧,并且锥形内壁面123形成部分容置腔130。在图1B中,分别参照所绘示的基座10的二侧座体120,其中容置腔130于锥形内壁面123的截面积沿朝向通光孔121的方向逐渐变小。换句话说,锥形内壁面123的锥顶部分较靠近止挡面122,其锥底部分较靠近中央座体110,并且通光孔121连接于锥形内壁面123的锥顶部分。
透镜20位于容置腔130内并介于二通光孔121之间。详细来说,透镜20固定于基座10的中央座体110,透镜20介于二锥形内壁面123之间,并且二通光孔121的中心O1与透镜20的光轴L重合。在本实施例中,基座10与透镜20一体成型而共同构成一座透明材质的模铸成型(Mold Casting)件,但本发明并不以此为限。在其他实施例中,基座与透镜是独立的二元件,并且透镜可通过组装方式设置于基座的容置腔内。
基座10与透镜20皆设置于外壳30内。详细来说,外壳30包含相连的一第一壳件310以及一第二壳件320。第一壳件310具有一组装槽311以及至少一第一锁合部312,且第二壳件320具有一组装槽321以及至少一第二锁合部322。在本实施例中,第一锁合部312与第二锁合部322的数量皆为一。二组装槽311、321的中心轴O2实质上平行于透镜20的光轴L,并且中心轴O2与透镜20的光轴L相重合。第一壳件310与第二壳件320通过第一锁合部312与第二锁合部322相锁合。详细来说,如图1B所示,每个第一锁合部312与第二锁合部322分别具有一锁孔(未另标号),并且可使用螺丝穿过锁孔而将第一锁合部312锁合于第二锁合部322。本实施例以螺丝穿过锁孔为例,但本发明并不以此为限。在其他实施例中,第一锁合部与第二锁合部是凹槽与凸块的匹配结构,并且第一锁合部可直接固定于第二锁合部。
如图1C所示,绘示了光纤耦合器1耦合二光纤2的使用方式,其中二光纤2分别设置于透镜20的相对二侧并且分别对准于二通光孔121。详细来说,二光纤2分别插设于组装槽311与组装槽321,并且二光纤2分别抵靠于二止挡面122,并且二光纤2的核心O3与透镜20的光轴L重合。止挡面122有助于定位光纤2与透镜20之间的相对位置,避免因为偏移而影响耦合效率。藉此,其中一条光纤2自出光端21发出光线而于基座10的容置腔130中形成光锥B,并且光线被透镜20折射而汇聚到另一条光纤2的出光端21。
在本实施例中,为了实现二条光纤2之间的良好光耦合,光纤耦合器1中各元件的配置满足以下条件:每条光纤2的数值孔径为NA,每条光纤2的出光端21与透镜20的中心点C之间于光轴L上的距离为D,透镜20的光学有效直径为H,光线自光纤2经过透镜20时最大锥角的一半为θ,透镜20的焦距为f,其满足下列条件:
[式1]θ=sin-1(NA);以及
[式2]D=2f=H/(2*tanθ)。
通过式1与式2的搭配,可以得到高光耦合效率的光纤耦合器1的元件配置。以一个具体的设计过程为例说明,制造者可以先确定光纤2的数值孔径NA以及透镜20的光学有效直径H(通常即为透镜20的实际直径),将确定好的数值孔径NA代入式1得到光线最大锥角的一半θ。接着,将光线最大锥角的一半θ与透镜20的光学有效直径H代入式2得到距离D。当得到距离D时,制造者能确定基座10与外壳30的尺寸。在本实施例中,将止挡面122与透镜20的中心点C之间的间距设计成等于距离D,以使光纤2设置于光纤耦合器1时能满足式2的条件。
值得一提的是,式2的光纤2的出光端21与透镜20的中心点C之间于光轴L上的距离D等于两倍的透镜20的焦距f(D=2f)。由于将出光端21配置于两倍透镜20的焦距位置,有助于在维持光纤耦合器1符合小型化需求同时增加景深,因此光纤2插设于组装槽311、321时能容许较多的组装公差,不会因为光纤21没有良好抵靠于止挡面122就大幅降低光耦合效率。
此外,在本实施例中,锥形内壁面123的延伸方向A1与透镜20的光轴L之间的夹角实质上等于光线自光纤2经过透镜20时最大锥角的一半θ。换句话说,锥形内壁面123的形状匹配光线形成的光锥B。藉此,可避免靠近光锥边缘的部分光线因为在锥形内壁面123发生折射而偏离光耦合路径,有助于确保自其中一条光纤2射出的光线能完全被另一条光纤20接收,防止光强度在耦合后损失。然而,上述对于锥形内壁面123的形状的限定并非用以限制本发明。在其他实施例中,锥形内壁面的延伸方向与透镜的光轴之间的夹角可大于光线自光纤经过透镜时最大锥角的一半。
第一实施例的光纤耦合器包含外壳,但本发明并不以此为限。请参照图2,为根据本发明第二实施例的光纤耦合器的剖切示意图。由于第二实施例与第一实施例相似,故以下仅就相异处进行说明。
在本实施例中,光纤耦合器1不包含外壳。基座10具有二组装槽140,其分别连接于二通光孔121。二组装槽140的中心轴O2实质上平行于透镜20的光轴L,并且与光轴L相重合。两条光纤适于分别插设于二组装槽140而分别对准于二通光孔121。本实施例将组装槽改配置于基座10,因此能省略外壳,进一步缩小光纤耦合器1的体积与制造成本。
在第一实施例中,光纤耦合器的外壳包含相组装的两个壳件,为了进一步提供良好的光耦合效率,可以在壳件上设计辅助组装对位的结构。请参照图3A和图3B。图3A为根据本发明第三实施例的光纤耦合器的分解示意图。图3B为图3A的光纤耦合器耦合的剖切示意图。由于第三实施例与第一实施例相似,故以下仅就相异处进行说明。
在本实施例中,光纤耦合器1的外壳30的第一壳件310更具有一第一导引斜面313,且第二壳件320更具有适于抵靠于第一导引斜面313的一第二导引斜面323。当第一壳件310与第二壳件320通过第一锁合部312与第二锁合部322相锁合时,第一导引斜面313于第二导引斜面323滑动,能辅助制造者知晓第一壳件310与第二壳件320良好组装时的位置,而有助于减少第一壳件310与第二壳件320在径向方向上的组装公差,避免因为此组装公差而降低光耦合效率。本实施例以导引斜面来达到辅助组装的效果,但本发明并不以此为限。在其他实施例中,可以在外壳的壳件上设置凸块与凹槽的匹配结构来辅助组装。
第一实施例中的止挡面位于基座上,但本发明并不以此为限。请参照图4,为根据本发明第四实施例的光纤耦合器的剖切示意图。由于第四实施例与第一实施例相似,故以下仅就相异处进行说明。
在本实施例中,外壳30分别自二组装槽311、321的内壁面突出而形成凸缘311a与321a,并且二凸缘311a、321a分别具有止挡面3111与3211。每一止挡面3111与3211与透镜20的中心点C之间的距离等于光纤2的出光端21与透镜20的中心点C之间于光轴L上的距离D。
在第一实施例中,基座的中央座体与侧座体为一体成型,但本发明并不以此为限。请参照图5,为根据本发明第五实施例的光纤耦合器的剖切示意图。由于第五实施例与第一实施例相似,故以下仅就相异处进行说明。
在本实施例中,基座10的中央座体110与侧座体120是相互独立的元件。侧座体120可以通过贴合方式设置于中央座体110的相对二侧。
在上述实施例中,光纤耦合器包含基座,并且透镜固定于基座,但本发明并不以此为限;在其他实施例中,光纤耦合器不包含基座,并且透镜固定于外壳。请参照图6,为根据本发明第六实施例的光纤耦合器的剖切示意图。由于第六实施例与第一实施例相似,故以下仅就相异处进行说明。
在本实施例中,光纤耦合器1包含透镜20与外壳30”。外壳30”包含二壳件310”,并且二壳件310”共同形成一容置腔320”。每个壳件310”分别具有一通光孔311”、一组装槽312”以及一止挡面313”。二通光孔311”分别连接于容置腔320”的相对二侧。透镜20位于容置腔320”内并介于二通光孔311”之间。二止挡面313”分别对应二组装槽312”。每个止挡面313”与透镜20的中心点C之间的距离等于光纤的出光端与透镜20的中心点C之间于光轴上的距离。光纤可插设于组装槽312”并且抵靠于止挡面313”,以对准于通光孔311”。
此外,在本实施例中,外壳30”的二壳件310”相组装而共同形成一夹持面314”,并且其中一壳件310”具有一承靠面315”。夹持面314”的延伸方向实质上平行于透镜20的光轴L。承靠面315”连接于夹持面314”,且承靠面315”朝向透镜20的光轴L延伸。透镜20夹持于夹持面314”并抵靠于承靠面315”。藉此,透镜20不需依靠基座也能固定在外壳30”内的特定位置。此外,承靠面315”有助于避免透镜20歪斜,能确保组装完成后透镜20的光轴L是平行于通光孔311”的中心以及组装槽312”的中心轴。在本实施例中,夹持面314”与承靠面315”皆为环形,而能与透镜20的外形有较好的匹配,进而使透镜20能牢固地被夹持面314”夹持住,同时稳固地抵靠于承靠面315”,但上述夹持面314”与承靠面315”的限定并非用以限制本发明。
在本实施例中,二壳件310”相组装而共同形成夹持面314”,但本发明并不以此为限。在其他实施例中,单一壳件310”可具有完整的夹持面314”。
另外,在本实施例中,外壳30”的两壳件310”可具有如图1A绘示的锁合部,并且更可具有如图3B绘示的导引斜面。锁合部与导引斜面的功能已在前述实施例说明过,故此处不再赘述。
综上所述,本发明所揭露的光纤耦合器可用于耦合两条光纤,其中每条光纤的数值孔径为NA,每条光纤的出光端与透镜的中心点之间于光轴上的距离为D,透镜的光学有效直径为H,光线自光纤经过透镜时最大锥角的一半为θ,透镜的焦距为f,其满足条件式:θ=sin-1(NA)以及D=2f=H/(2*tanθ)。藉此,采用具备简单制程与低制造成本优势的元件配置方式即能达到两条光纤的高光耦合效率。同时,由于两条光纤没有加工熔接在一起,因此容易拆卸更换,在使用上有更好的便利性。
另外,在条件式D=2f=H/(2*tanθ)当中,光纤的出光端与透镜的中心点之间于光轴上的距离等于两倍的透镜的焦距。由于将出光端配置于两倍透镜的焦距位置,有助于在维持光纤耦合器符合小型化需求同时增加景深,因此当光纤设置于光纤耦合器时,能容许较多的组装公差,不会因为光纤装配后的位置与预定位置有些微的偏差就大幅降低光耦合效率。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种光纤耦合器,其特征在于,适于耦合二光纤,该光纤耦合器包含一基座以及一透镜,该基座具有一容置腔以及二通光孔,该二通光孔分别连接于该容置腔的相对二侧,该透镜位于该容置腔并介于该二通光孔之间,该二光纤适于分别设置于该透镜的相对二侧并分别对准于该二通光孔,且该二光纤的核心与该透镜的光轴重合;
其中,每一该二光纤的数值孔径为NA,每一该二光纤的出光端与该透镜的中心点之间于光轴上的距离为D,该透镜的光学有效直径为H,光线自该光纤经过该透镜时最大锥角的一半为θ,该透镜的焦距为f,其满足下列条件:
θ=sin-1(NA);以及
D=2f=H/(2*tanθ)。
2.根据权利要求1所述的光纤耦合器,其特征在于,该透镜固定于该基座,且该二通光孔的中心与该透镜的光轴重合。
3.根据权利要求1所述的光纤耦合器,其特征在于,该基座更具有二止挡面,该二通光孔分别位于该二止挡面,每一该二止挡面与该透镜的中心点之间的距离等于每一该二光纤的出光端与该透镜的中心点之间于光轴上的距离,且该二光纤适于分别抵靠于该二止挡面。
4.根据权利要求1所述的光纤耦合器,其特征在于,该透镜与该基座为一体成型。
5.根据权利要求1所述的光纤耦合器,其特征在于,该基座包含一中央座体以及二侧座体,该二侧座体分别连接于该中央座体的相对二侧,该中央座体与该二侧座体共同形成该容置腔,该二侧座体分别具有该二通光孔,且该透镜固定于该中央座体。
6.根据权利要求1所述的光纤耦合器,其特征在于,该基座更具有形成部分该容置腔的二锥形内壁面,该二通光孔分别连接于该二锥形内壁面,该透镜介于该二锥形内壁面之间,该二通光孔分别位于该二锥形内壁面的一端,该容置腔于该锥形内壁面的截面积沿朝向该通光孔的方向逐渐变小,该锥形内壁面的延伸方向与该透镜的光轴之间的夹角实质上等于光线自该二光纤经过该透镜时最大锥角的一半。
7.根据权利要求1所述的光纤耦合器,其特征在于,该基座更具有二组装槽,该二组装槽分别连接于该二通光孔,每一该二组装槽的中心轴实质上平行于该透镜的光轴,该二光纤适于分别插设于该二组装槽而分别对准于该二通光孔。
8.根据权利要求1所述的光纤耦合器,其特征在于,更包含一外壳,该基座设置于该外壳内,该外壳具有分别连接于该二通光孔的二组装槽,每一该二组装槽的中心轴实质上平行于该透镜的光轴,该二光纤适于分别插设于该二组装槽而分别对准于该二通光孔。
9.根据权利要求8所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳更具有二止挡面,该二止挡面分别对应该二组装槽,每一该二止挡面与该透镜的中心点之间的距离等于每一该二光纤的出光端与该透镜的中心点之间于光轴上的距离,且该二光纤适于分别抵靠于该二止挡面。
10.根据权利要求8所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳包含相连的一第一壳件以及一第二壳件,该第一壳件与该第二壳件分别具有该二组装槽,该第一壳件更具有至少一第一锁合部,该第二壳件更具有至少一第二锁合部,且该第一壳件与该第二壳件通过该至少一第一锁合部与该至少一第二锁合部相锁合。
11.根据权利要求8所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳包含相连的一第一壳件以及一第二壳件,该第一壳件与该第二壳件分别具有该二组装槽,该第一壳件具有一第一导引斜面,且该第二壳件具有抵靠于该第一导引斜面的一第二导引斜面。
12.一种光纤耦合器,其特征在于,适于耦合二光纤,该光纤耦合器包含一外壳以及一透镜,该外壳具有一容置腔以及二通光孔,该二通光孔分别连接于该容置腔的相对二侧,该透镜位于该容置腔内并介于该二通光孔之间,该二光纤适于分别设置于该透镜的相对二侧并分别对准于该二通光孔,且该二光纤的核心与该透镜的光轴重合;
其中,每一该二光纤的数值孔径为NA,每一该二光纤的出光端与该透镜的中心点之间于光轴上的距离为D,该透镜的光学有效直径为H,光线自该光纤经过该透镜时最大锥角的一半为θ,该透镜的焦距为f,其满足下列条件:
θ=sin-1(NA);以及
D=2f=H/(2*tanθ)。
13.根据权利要求12所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳更具有二止挡面,该二通光孔分别位于该二止挡面,每一该二止挡面与该透镜的中心点之间的距离等于每一该二光纤的出光端与该透镜的中心点之间于光轴上的距离,且该二光纤适于分别抵靠于该二止挡面。
14.根据权利要求12所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳更具有二组装槽,该二组装槽分别连接于该二通光孔,每一该二组装槽的中心轴实质上平行于该透镜的光轴,该二光纤适于分别插设于该二组装槽而分别对准于该二通光孔。
15.根据权利要求12所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳更具有形成部分该容置腔的一夹持面,该夹持面的延伸方向实质上平行于该透镜的光轴,且该透镜夹持于该夹持面。
16.根据权利要求15所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳更具有形成部分该容置腔并与该夹持面相连的一承靠面,该承靠面朝向该透镜的光轴延伸,且该透镜抵靠于该承靠面。
17.根据权利要求12所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳包含相连的一第一壳件以及一第二壳件,该第一壳件与该第二壳件分别具有该二通光孔,该第一壳件更具有至少一第一锁合部,该第二壳件更具有至少一第二锁合部,且该第一壳件与该第二壳件通过该至少一第一锁合部与该至少一第二锁合部相锁合。
18.根据权利要求12所述的光纤耦合器,其特征在于,该外壳包含相连的一第一壳件以及一第二壳件,该第一壳件与该第二壳件分别具有该二通光孔,该第一壳件具有一第一导引斜面,且该第二壳件具有抵靠于该第一导引斜面的一第二导引斜面。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109507774A (zh) * 2018-12-14 2019-03-22 南京吉隆光纤通信股份有限公司 带状光纤非接触式临时对准耦合器
CN109521525A (zh) * 2018-12-14 2019-03-26 南京吉隆光纤通信股份有限公司 单芯光纤非接触式临时对准耦合器

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3912364A (en) * 1974-04-08 1975-10-14 Corning Glass Works Mixer for optical waveguide bundle
GB1429843A (en) * 1973-06-02 1976-03-31 Plessey Co Ltd Endwise coupling of light guides
JPS52136645A (en) * 1976-05-11 1977-11-15 Mitsubishi Electric Corp Light attenuator
JPS5694313A (en) * 1979-12-28 1981-07-30 Fujitsu Ltd Lens type connector for optical fiber
US4420219A (en) * 1980-03-18 1983-12-13 Carl-Zeiss-Stiftung Optical waveguide connector using aspheric lenses
JPH11194229A (ja) * 1998-01-07 1999-07-21 Sony Corp 光ファイバ連結装置
JP2000206359A (ja) * 1999-01-18 2000-07-28 Alps Electric Co Ltd 光ファイバ結合装置
US6312163B1 (en) * 1999-01-18 2001-11-06 Alps Electric Co., Ltd. Optical fiber connector
JP2004219756A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュールの組み立て方法、光モジュール、及び光通信システム
JP2005274997A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Nikon Corp 光学系及び光学装置
JP2006162806A (ja) * 2004-12-03 2006-06-22 Seiko Epson Corp 光通信モジュール及びその製造方法
TW201239436A (en) * 2011-01-11 2012-10-01 Corning Inc Optical connector with lenses having opposing angled planar surfaces
CN204855865U (zh) * 2015-07-07 2015-12-09 必达泰克光电设备(上海)有限公司 激光同轴光纤耦合器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953938A (en) * 1985-10-28 1990-09-04 Gte Laboratories Incorporated Optical fiber expanded beam connector
JPH07134225A (ja) * 1993-09-17 1995-05-23 Sumitomo Electric Ind Ltd スリーブ一体型レンズ及びこのレンズを用いた光結合素子モジュール
US6438290B1 (en) * 2000-06-22 2002-08-20 Eastman Kodak Company Micro-aspheric collimator lens
JP2004219766A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Hitachi Maxell Ltd 光通信モジュール、光通信部品、その製造方法
US7013068B2 (en) * 2004-02-12 2006-03-14 Honeywell Federal Manufacturing & Technologies Apparatus and method for combining light from two or more fibers into a single fiber
JP5754317B2 (ja) * 2011-09-15 2015-07-29 富士通株式会社 光コネクタ

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1429843A (en) * 1973-06-02 1976-03-31 Plessey Co Ltd Endwise coupling of light guides
US3912364A (en) * 1974-04-08 1975-10-14 Corning Glass Works Mixer for optical waveguide bundle
JPS52136645A (en) * 1976-05-11 1977-11-15 Mitsubishi Electric Corp Light attenuator
JPS5694313A (en) * 1979-12-28 1981-07-30 Fujitsu Ltd Lens type connector for optical fiber
US4420219A (en) * 1980-03-18 1983-12-13 Carl-Zeiss-Stiftung Optical waveguide connector using aspheric lenses
JPH11194229A (ja) * 1998-01-07 1999-07-21 Sony Corp 光ファイバ連結装置
JP2000206359A (ja) * 1999-01-18 2000-07-28 Alps Electric Co Ltd 光ファイバ結合装置
US6312163B1 (en) * 1999-01-18 2001-11-06 Alps Electric Co., Ltd. Optical fiber connector
JP2004219756A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュールの組み立て方法、光モジュール、及び光通信システム
JP2005274997A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Nikon Corp 光学系及び光学装置
JP2006162806A (ja) * 2004-12-03 2006-06-22 Seiko Epson Corp 光通信モジュール及びその製造方法
TW201239436A (en) * 2011-01-11 2012-10-01 Corning Inc Optical connector with lenses having opposing angled planar surfaces
CN204855865U (zh) * 2015-07-07 2015-12-09 必达泰克光电设备(上海)有限公司 激光同轴光纤耦合器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109507774A (zh) * 2018-12-14 2019-03-22 南京吉隆光纤通信股份有限公司 带状光纤非接触式临时对准耦合器
CN109521525A (zh) * 2018-12-14 2019-03-26 南京吉隆光纤通信股份有限公司 单芯光纤非接触式临时对准耦合器

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