CN203241570U - 一种棱镜式环回型固定光纤衰减器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种结构小巧的棱镜式环回型固定光纤衰减器，适合批量生产与成本降低，其特征在于其包括用于构成光信号输入与输出回路的环回光纤，该环回光纤依靠棱镜进行光路的转换、耦合、衰减，且光路经过转换后再次回到光纤连接器插头输出。相较于现有技术，本实用新型具有如下优点：不需调整环回光纤弯曲段的曲率半径，因此可以保存光线传输过程的模式一致，并且解决了传统弯曲式衰减器体积大的技术难题；将带有聚焦与准直结构光学结构用于环回型固定光衰减器，并且使用调节折射率的方式，调整衰减损耗；光学器件可采用现有的精密光学加工或者光学注塑成型加工等成熟光学模具加工工艺制作，产品一致性好，便于批量生产和成本降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光衰减器，特别涉及一种棱镜式环回型固定光纤衰减器。
背景技术
光衰减器是随着光通信事业发展而出现的一种重要光无源器件，常用于光通信线路、系统中，用以吸收或反射部分光能量，或评估系统的损耗及各类实验中。
光衰减器种类较多，不同类型的光衰减器所采用的工作原理及其应用各不相同。环回(Loop-Back)型光衰减器即是光衰减器的一种，主要采用一光纤形成回路，以衰减光纤作为环回光纤，使光信号产生衰减。环回型光衰减器可方便连接于同一光学设备的光发射器与光检测器间，用以仿真光信号经过一定传输距离后的强度，从而实现对光学设备各单元的测试。
传统的环回型光衰减器主要有两种实现原理：
第一种为通过光纤的弯曲或者微弯曲，改变在弯曲点改变光线在光纤中传输的全反射条件，达到部分光线射出光纤，达到损耗的功能有。但是这种方法有2个很大的弊端，一是高阶模式的光损失严重（多模）；二是对于具备抗弯曲特性的基模传输的单模光纤，该方法基本失效；三是损耗的一致性差，产品个体差异明显。
第二种为组合式光学透镜组，通过光路中增加同的光学衰减薄膜及空气间隙等方式，使光信号产生衰减。但这种传统的透镜组的形式，体积大，成本高，不便于批量生产和小型化。
随着现有的亚微米级精密光学加工技术和精密光学模具技术的日趋成熟，目前已经可以加工并批量生产不规格则外形的各类型光学棱镜。同时，精密模具技术为微透镜与微反射镜的在高度可控的条件下批量生产，提供了技术平台。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构小巧的棱镜式环回型固定光纤衰减器，适合批量生产与成本降低。为此，本实用新型采用以下技术方案：
一种棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于其包括用于构成光信号输入与输出回路的环回光纤，该环回光纤依靠棱镜进行光路的转换、耦合、衰减，且光路经过转换后再次回到光纤连接器插头输出。
在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案：
其中光路的转换由棱镜经过反射完成。
其中光路的功率损耗由棱镜完成。
在棱镜的反射面上整合有凸面镜，用于将光纤输出的、带发射角度的光，准直为平行光或近似平行光，并耦合入下一级棱镜反射结构。
所述棱镜采用组合式棱镜结构或一体式棱镜结构，所述组合式棱镜结构或一体式棱镜结构采用两级棱镜的机械对接和耦合。
所述棱镜采用组合式棱镜结构时，棱镜安装结构中两级棱镜的安装座分体，并通过处在中间的对接适配器将两级棱镜的安装座连接在一起；所述棱镜采用一体式棱镜结构时，棱镜安装结构为整体式安装结构。
棱镜的反射面与光纤的中心轴成角度，通过调整该角度，实现入射角的可调，并实现改变折射光的能量，达到调整反射光功率的功能。
除棱镜之外，它在环回光纤的输入与输出回路之间还设有光路功率的衰减机构，所述衰减机构采用以下方式的一种或任意组合：空气介质、光学镀膜、加装衰减膜片、填充折射率匹配胶、填充折射率匹配膏、填充折射率匹配液。
所述棱镜安装在安装结构上，所述安装结构处在衰减器外壳内并由外壳定位，所述外壳还将环回光纤容纳在内。
所述安装结构对应环回光纤中的输入回路的光纤设有一排V形光纤定位槽，所述安装结构对应环回光纤中的输出回路的光纤也设有一排V形光纤定位槽。
相较于现有技术，本实用新型具有如下优点：
1、本实用新型不需调整环回光纤弯曲段的曲率半径，因此可以保存光线传输过程的模式一致，并且解决了传统弯曲式衰减器体积大的技术难题。
2、本实用新型将带有聚焦与准直结构光学结构用于环回型固定光衰减器，并且使用调节折射率的方式，调整衰减损耗。
3、本实用新型的光学器件可采用现有的精密光学加工或者光学注塑成型加工等成熟光学模具加工工艺制作，产品一致性好，便于批量生产和成本降低。
附图说明
图1是本实用新型所提供的实施例的立体图。
图2是本实用新型一体式光学结构方案的分解图。
图3是本实用新型一体式光学结构方案的衰减棱镜的结构图。
图4是本实用新型棱镜式一体式光学结构方案的光路传输与衰减原理图。
图5是本实用新型一体式光学结构方案的装配图。
图6是本实用新型组合式光学结构方案的分解图。
图7是本实用新型组合式光学结构方案的衰减棱镜的结构图。
图8是本实用新型组合式光学结构方案的衰减棱镜的分解图。
图9是本实用新型组合式光学结构方案的光路传输与衰减原理图。
图10是本实用新型组合式光学结构方案的装配图。
具体实施方式
本使用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器外观形式如图1所示。
本使用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器，按照相同的光学原理与概念，其光学结构的有两种不同的实现形式，一种为一体式光学结构方案，另一种为组合式光学结构方案，但均属于本实用新型镜式环回型固定光纤衰减器的含括范围。
一体式光学结构：
如图2所示本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的组成：常规多芯连接器10、输入光纤20、棱镜式光学结构30、输出光纤40、防尘帽50和外壳60。输入光纤20和输出光纤40构成光信号输入与输出回路的环回光纤。
如图2所示的常规多芯连接器10，可以为IEC-61754-7规范定义的MPO多芯光纤连接器，或者是TIA/EIA 568-A规范定义的MT-RJ多芯光纤连接器。其常用的通道数为2、4、8、12、24、48等多通道，或者为FA光纤阵列（Fiber Array）。该结构用于本实用新型与其他设备的连接。
如图2所示的，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的防尘帽50用于连接器10的保护和防尘。
如图2所示的，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的外壳60用于光学器件的固定与整个衰减器的保护与防尘。
如图2所示的，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的输入光纤20，可以为常规的单模或多模光纤，可以为单根散纤或者是多芯带纤。
如图3所示的，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的棱镜式光学结构30采用两级棱镜的机械对接和耦合。棱镜式光学结构30包括安装结构303和两级棱镜3021、3022，由安装结构303与外壳60实现机械结构的固定。
如图4所示的，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的棱镜式光学结构30：光线由输入光纤20，经过光学胶水固定与棱镜3021前所设的一排V形光纤定位槽3011，并耦合入第一级棱镜3021（此时光线带一定的发散角），经过第一级棱镜3021反射面上凸面镜反射并同时准直为平行光或近似平行光后，经过损耗区304，再耦合入与第一级棱镜3021对称的下级棱镜3022，并经过棱镜3022反射面上凸面镜反射并聚焦耦合入输出光纤40，输出光纤40经过光学胶水固定与棱镜3022前所设的一排V形光纤定位槽3012，V形光纤定位槽3011和V形光纤定位槽3012均设置在安装结构303上。在棱镜式光学结构30中的损耗区304，可以填充入不同光学折射率的匹配胶/膏/液，或者悬空而用空气介质，或者光学镀膜，以实现不同波长下的折射率匹配与不同的衰减系数调整，达到控制衰减量的目的，整个结构可以由精密光学加工或者光学注塑成型加工。
如图4所示的，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的输出光纤40：可以为常规的单模或多模光纤，可以为单根散纤或者是多芯带纤。
图5是本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的装配形式。
组合式光学结构：
如图6所示，其为本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的组合式光学结构的实现形式，亦属于本实用新型涉及范围。常规多芯连接器10，输入光纤20，输出光纤40，防尘帽50，外壳60与前述实施例一致。
如图7、8所示，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的棱镜式光学结构的安装结构中设有对接适配器32：用于两级棱镜的机械对接和耦合。该对接适配器32上定位孔322与上下对称的两级棱镜的安装部件31a、31b上的定位轴313实现轴孔配合定位，并且由对接适配器上卡扣323实现固定，再由定位结构324与外壳60实现机械结构的固定。
如图9所示，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的组合棱镜式光学结构包括了上述的对接适配器32、上下对称的两级棱镜及其安装部件31a、31b，对接适配器32、安装部件31a、31b组成了所述安装结构，光线由输入光纤20经过光学胶水固定于第一级棱镜3121前所设的一排V形光纤定位槽311，并耦合入第一级棱镜3121，经过第一级棱镜3121反射面上的凸面镜3121反射并同时准直为平行光或近似平行光后，经过损耗区321，再耦合入与第一级棱镜3121对称的下级棱镜3122，并经过棱镜3122反射面上的凸面镜反射并聚焦耦合入输出光纤40。输出光纤40经过光学胶水固定与棱镜3122前所设的一排V形光纤定位槽312，V形光纤定位槽311和V形光纤定位槽312分别设置在第一级棱镜3121的安装座31a和棱镜3122的安装座31b上。在棱镜式光学结构中的损耗区321，可以填充入不同光学折射率的匹配胶/膏/液，或者悬空而用空气介质，或者光学镀膜，以实现不同波长下的折射率匹配与不同的衰减系数调整，达到控制衰减量的目的，该结构可以由精密光学加工或者光学注塑成型加工。
如图9所示的，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的输出光纤40：可以为常规的单模或多模光纤，可以为单根散纤或者是多芯带纤。
图10是本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的装配形式。
如图6、7、8、9、10所示的，本实用新型棱镜式环回型固定光纤衰减器的组合式光学结构与图1、2、3、4、5所示的一体式光学结构，光学原理与概念相同，仅是实现的具体方式有不同，但均属于本实用新型镜式环回型固定光纤衰减器的含括范围。
Claims (10)
1. 一种棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于其包括用于构成光信号输入与输出回路的环回光纤，该环回光纤依靠棱镜进行光路的转换、耦合、衰减，且光路经过转换后再次回到光纤连接器插头输出。
2.根据权利要求1所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于：其中光路的转换由棱镜经过反射完成。
3.根据权利要求1所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于：其中光路的功率损耗由棱镜完成。
4.根据权利要求2所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于：在棱镜的反射面上整合有凸面镜，用于将光纤输出的、带发射角度的光，准直为平行光或近似平行光，并耦合入下一级棱镜反射结构。
5.根据权利要求1所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于：所述棱镜采用组合式棱镜结构或一体式棱镜结构，所述组合式棱镜结构或一体式棱镜结构采用两级棱镜的机械对接和耦合。
6.根据权利要求5所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于：所述棱镜采用组合式棱镜结构时，棱镜安装结构中两级棱镜的安装座分体，并通过处在中间的对接适配器将两级棱镜的安装座连接在一起；所述棱镜采用一体式棱镜结构时，棱镜安装结构为整体式安装结构。
7.根据权利要求2所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于：棱镜的反射面与光纤的中心轴成角度，通过调整该角度，实现入射角的可调，并实现改变折射光的能量，达到调整反射光功率的功能。
8.根据权利要求1所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于：除棱镜之外，它在环回光纤的输入与输出回路之间还设有光路功率的衰减机构，所述衰减机构采用以下方式的一种或任意组合：空气介质、光学镀膜、加装衰减膜片、填充折射率匹配胶、填充折射率匹配膏、填充折射率匹配液。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于，所述棱镜安装在安装结构上，所述安装结构处在衰减器外壳内并由外壳定位，所述外壳还将环回光纤容纳在内。
10.根据权利要求9所述的棱镜式环回型固定光纤衰减器，其特征在于，所述安装结构对应环回光纤中的输入回路的光纤设有一排V形光纤定位槽，所述安装结构对应环回光纤中的输出回路的光纤也设有一排V形光纤定位槽。
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|---|---|---|---|---|
| CN106324758A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-01-11 | 苏州安捷讯光电科技股份有限公司 | 光纤回路器及其制作方法、光纤连接器及其制作方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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