CN210142209U - 一种大数值孔径广角光纤耦合系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大数值孔径广角光纤耦合系统，包括：外壳，所述外壳内部设置透镜、耦合件本体、光纤接头、第一孔径光纤和第二孔径光纤；所述透镜固定在耦合件本体的入光端并与外壳固定连接，光纤接头固定在耦合件本体的出光端，所述耦合件本体内部设置若干第一孔径光纤，所述第一孔径光纤通过光纤接头融合与第二孔径光纤连接，所述第二孔径光纤为输出端。本实用新型通过透镜聚光，通过多个第一孔径光纤实现广角光线输入的方法将光线最大程度的进入到第二孔径光纤进行传输，提高光线传输的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤传输技术领域，具体涉及一种大数值孔径广角光纤耦合系统。
背景技术
光纤照明是采用光导纤维经过耦合系统将光束通过光纤传导至任意区域的一种高科技技术，可以实现光电分离。在防火防漏电的场合，如石油、化工等工作场地和泳池景观照明等公共场所等，可以将易产生热量和带电的光源放置在安全和易维修的地方，光电分离降低了漏电、防爆等施工难度，减少生产成本。
光纤传导照明中，需要将发光体的光耦合进光纤内，最主要的便是耦合装置，即将光耦合进入光纤的装置，其直接关系到耦合效率的高低。
但是，光纤的芯径极小，一般为400或600μm，要将光束高效率的耦合进光纤成为现有的技术难题，光纤照明中将光束高效率的耦合进光纤是棘手的难题；而现有技术仍因为其使用或结构原因存在操作不便、耦合效率低的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种大数值孔径广角光纤耦合系统。
本实用新型采用的技术方案是：一种大数值孔径广角光纤耦合系统，包括：外壳，所述外壳内部设置透镜、耦合件本体、光纤接头、第一孔径光纤和第二孔径光纤；
所述透镜固定在耦合件本体的入光端并与外壳固定连接，光纤接头固定在耦合件本体的出光端，所述耦合件本体内部设置若干第一孔径光纤，所述第一孔径光纤通过光纤接头融合与第二孔径光纤连接，所述第二孔径光纤为输出端。
作为本实用新型的进一步技术方案为：所述第一孔径光纤的光纤孔径总和小于等于第二孔径光纤的孔径。
作为本实用新型的进一步技术方案为：所述第一孔径光纤沿汇聚光传播的波面法线方向排布成曲面。
作为本实用新型的进一步技术方案为：所述第一孔径光纤的入光端截面与经过透镜聚焦后反射光线垂直布设。
作为本实用新型的进一步技术方案为：所述第一孔径光纤至少为两条。
本实用新型的有益效果为：
本发明通过设置耦合件本体形成一个空腔结构，通过透镜将输入光线进行聚光，最大限度的将输入光传输到耦合件本体内部，然后通过在透镜焦点的后侧布设多条第一孔径光纤将经过焦点汇聚的光纤传输给第二孔径光纤，本发明通过透镜聚光，然后通过多个第一孔径光纤实现广角光线输入的方法将光线最大程度的进入到第二孔径光纤进行传输，提高光线传输的效率。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种大数值孔径广角光纤耦合系统结构图；
图2为本实用新型提出的一种大数值孔径广角光纤耦合系统光传输原理图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
实施例一
参见图1和图2，其中图1为本实用新型提出的一种大数值孔径广角光纤耦合系统结构图；图2为本实用新型提出的一种大数值孔径广角光纤耦合系统光传输原理图。
如图1和图2所示，一种大数值孔径广角光纤耦合系统，包括：外壳1，所述外壳1内部设置透镜2、耦合件本体3、光纤接头4、第一孔径光纤5和第二孔径光纤6；
所述透镜2固定在耦合件本体3的入光端并与外壳1固定连接，光纤接头4固定在耦合件本体3的出光端，所述耦合件本体3内部设置若干第一孔径光纤5，所述第一孔径光纤5通过光纤接头融合与第二孔径光纤6连接，所述第二孔径光纤6为输出端。
本发明实施例中，通过外壳对光纤进行包覆，外壳可以采用塑胶套管，透镜设置在外壳的一端并通过外壳上的卡槽进行固定，通过密封胶将透镜与外壳进行密封固定，耦合件本体用于固定第一孔径光纤，第一孔径光纤通过光纤接头与第二孔径光纤连接，通过第二孔径光纤输出并传输。
本发明实施例中，通过设置耦合件本体形成一个空腔结构，通过透镜将输入光线进行聚光，最大限度的将输入光传输到耦合件本体内部，然后通过在透镜焦点F的后侧布设多条第一孔径光纤将经过焦点F汇聚的光纤传输给第二孔径光纤，本发明通过透镜聚光，然后通过多个第一孔径光纤实现广角光线输入的方法将光线最大程度的进入到第二孔径光纤进行传输，提高光线传输的效率。
实施例二
本实施例是在实施例一的基础上对第一孔径光纤5和第二孔径光纤6进行限定，具体为：第一孔径光纤5的光纤孔径总和小于等于第二孔径光纤6的孔径。
本发明实施例中，光纤的数值孔径是有限的，要想将光束汇聚耦合进光纤其光束的数值孔径一定要小于等于光纤的数值孔径，大于光纤数值孔径的光就无法耦合进光纤而降低了效率。由于第一孔径光纤最终要汇聚到第一孔径光纤中，因此在设计时将所有第一孔径光纤的孔径之和小于等于第二孔径光纤，这样在光传输过程中不会造成光损失，提高光效率。
实施例三
本实施例是在实施例一的基础上对第一孔径光纤的布设进行限定，具体为：将多根第一孔径光纤5沿汇聚光传播的波面法线方向排布成曲面，确保不同角度的汇聚光耦合进光纤时其相对入射角小于光纤的数值孔径。
实施例四
本实施例是在实施例三的基础上对第一孔径光纤5进行限定，具体为，第一孔径光纤的入光端截面与经过透镜聚焦后反射光线垂直布设。这样汇聚后的光线进入第一孔径光纤的入射角为0，使得光线最大限度的进入到第一孔径光纤中。
第一孔径光纤5至少为两条，本发明实施例中，可根据汇聚光束面的大小和要求的效率来决定光纤面阵的光纤数量。实现大数值孔径的汇聚光耦合进光纤系统。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种大数值孔径广角光纤耦合系统，其特征在于，包括：外壳，所述外壳内部设置透镜、耦合件本体、光纤接头、第一孔径光纤和第二孔径光纤；
所述透镜固定在耦合件本体的入光端并与外壳固定连接，光纤接头固定在耦合件本体的出光端，所述耦合件本体内部设置若干第一孔径光纤，所述第一孔径光纤通过光纤接头融合与第二孔径光纤连接，所述第二孔径光纤为输出端。
2.根据权利要求1所述的一种大数值孔径广角光纤耦合系统，其特征在于，所述第一孔径光纤的光纤孔径总和小于等于第二孔径光纤的孔径。
3.根据权利要求1所述的一种大数值孔径广角光纤耦合系统，其特征在于，所述第一孔径光纤沿汇聚光传播的波面法线方向排布成曲面。
4.根据权利要求3所述的一种大数值孔径广角光纤耦合系统，其特征在于，所述第一孔径光纤的入光端截面与经过透镜聚焦后反射光线垂直布设。
5.根据权利要求1所述的一种大数值孔径广角光纤耦合系统，其特征在于，所述第一孔径光纤至少为两条。
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| CN201920501960.4U CN210142209U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 一种大数值孔径广角光纤耦合系统 |
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2019
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