CN211698281U - 提高回波损耗的插拔式器件结构及准直器和光电探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种提高回波损耗的插拔式器件结构及准直器和光电探测器。在插拔件中连接头的空气一侧预先装配一段跟光纤折射率相同材料的通光棒，如熔石英棒等。当连接头插入时，该通光棒一方面作为限位器，可以精确定位连接头插入位置；另一方面连接头中心的光纤跟该通光棒接触，由于折射率相同，不存在菲尼尔反射，可以极大提高回波损耗。本实用新型还提供利用上述插拔式器件结构的准直器和光电探测器，插拔式器件结构安装有壳体中，壳体内出光一侧安装球透镜或光电探测件组成准直器或光电探测器。
Description
技术领域
本实用新型属于光学器件技术领域，尤其涉及一种提高回波损耗的插拔式器件结构及利用该结构的准直器和光电探测器。
背景技术
在一些插拔式光学器件应用中，需要利用各种光纤连接头和带适配器的功能器件作为插拔结构，方便快捷的组成各种功能器件。在此类应用下，光纤连接头的对接对象不再是同类型的连接头，往往是空气媒介。在光纤和光纤连接头对接的应用场景下，两个连接头的光纤是物理接触，中间不存在空气隙，两边的折射率匹配，可以得到较高的回波损耗；而在可插拔结构的器件设计中，往往另一边是空气，光通过两个不同折射率的介质会产生菲尼尔反射，这个反射会引起回波损耗的降低，对前端系统产生较大影响。而作为可插拔结构的各种连接头，往往是不能镀增透膜提高回波损耗的，因而在此类器件应用中，回损会是个比较大的问题。
如图1，现有技术原理图。当采用平端面光纤连接头(FC/UPC)来作为可插拔结构时，垂直端面直接大大降低回波损耗。为解决这一问题，现有技术中通常采用斜面连接头(如 FC/APC)。这一方式虽然会增加回波损耗，然而出射光会在端面偏折一个角度(成为折射光)，使得系统的光不再同轴。为了让光同轴，在有些设计中会将连接头预先加工一个角度，使得从斜面出射的光能基本水平，从而使得光能够同轴。然而此类设计结构复杂，即使是采用了斜端面，由于常规连接头端面并未镀膜，也没有从根本上解决回波损耗降低的问题。
为了解决现有技术中的以上问题，本实用新型中提出一种新的结构，以简单的结构提高插拔式光学器件的回波损耗。
发明内容
本实用新型的具体技术方案是：
一种提高回波损耗的插拔式器件结构。包括承接件和作为插入件的连接头，连接头中有光纤，在承接件中对应连接头的出光一侧预先装配一段跟光纤折射率相同材料的通光棒，如熔石英棒等。当连接头插入时，该通光棒一方面作为限位器，可以精确定位连接头插入位置；另一方面连接头中心的光纤跟该通光棒接触，由于折射率相同，不存在菲尼尔反射，可以极大提高回波损耗。
如图2，本实用新型的原理图。由光纤出射的光，进入通光棒后由于存在大的扩散角，经过很短距离的传输后，反射光就很难耦合到原光路中去了。比如根据光纤耦合理论计算可知，当反射面距离光纤端面光程0.5毫米的时候，回波损耗会增加到60dB以上，所以只要保证通光棒有一定的长度，并且在出光面镀增透膜，即可完全忽略在出光面的反射影响。
作为优选方案，连接头为光纤插芯，承接件为套管，通光棒固定安装在套管中对应光纤插芯的出光侧。
作为优选方案，根据不同连接头类型，采用平面或者跟连接头斜面相匹配的角度研磨。在用斜面连接头插拔的时候，由于通光棒和连接头角度匹配，光在经入通过棒后依然是同轴光，无需在整体结构上预先设置一个斜角，既可以保持光同轴。
作为优选方案，在通光棒的另一个侧面可以镀增透膜，以降低该端面的光反射。
本实用新型还提供上述结构包括上述的优选结构，在光学功能件中的两种应用。
一种是应用于准直器中。在本应用中作为插入件的连接头为准直器的光纤插芯，承接件为套管，套管外可以有外壳，在套管中光纤插芯的空气侧预置通光棒，插芯插入套管与通光棒相抵，通光棒的出光侧有与其配合的透镜，透镜安装在套管内或外壳内。
另一种是应用于可插拔式光电探测器。在本应用中作为插入件的连接头的光纤插芯，承接件为套管，套管外可以有外壳，在套管中空气插芯的空气侧预置通光棒，插芯插入套管与通光棒相抵，通光棒的出光侧有与其配合的光电探测件，光电探测件安装在套管内或外壳内。
附图说明
图1为现有技术的原理示意图；
图2为本实用新型的原理示意图；
图3、图4为本实用新型一种提高回波损耗的插拔式器件结构的示意图；
图5、图6为利用本实用新型的插拔式器件结构的准直器示意图；
图7、图8为利用本实用新型的插拔式器件结构的光电探测器示意图。
图中：Ⅰ.插拔结构Ⅰ，Ⅱ.插拔结构Ⅱ，1.光纤插芯(端面为斜面)、2.通光棒(端面为斜面)、3.套管、4.光纤，1’.光纤插芯(端面为平面)、2’.通光棒(端面为平面)；5.外壳，6.球透镜，7.光电探测件。
具体实施方式
图3和图4是本实用新型的一种提高回波损耗的插拔式器件结构。
如图3所示，通光棒2预置固定在套管3的一侧，含有光纤4的光纤插芯1从套管的另一侧插入套管3并与通光棒2相抵触；光纤插芯1通光棒2相抵触的端面为相互配合的斜面，通光棒2为与光纤4的折射率相同的材料，如熔石英棒等。当光纤插芯1插入时，通光棒2一方面作为限位器，可以精确定位光纤插芯1的插入位置；另一方面连接头中心的光纤跟该通光棒接触，由于折射率相同，不存在菲尼尔反射，可以极大提高回波损耗。可以在通光棒2的出射面镀增透膜以减少光反射；还可以附加滤波片、偏振片、分光片等，以附加其他功能。本实施例为本实用新型的插拔结构Ⅰ。本例中的插入式连接头为光纤插芯1，但本实用新型不限于此，也可以是其他类型的插入式连接头。
如图4所示，为本实用新型的插拔结构Ⅱ。与图3所示的插拔结构Ⅰ的区别是，光纤插芯1’通光棒2’相抵触的端面为相互配合的平面。其他与插拔结构Ⅰ相同。
图5和图6为利用本实用新型插拔结构的准直器。
图5和图6的准直器的区别为图5中利用的是插拔结构Ⅰ，图6中利用的是插拔结构Ⅱ，其他两者相同。插拔结构(Ⅰ或Ⅱ)外有外壳5，外壳5内在通光棒(2或2’)出光侧有球透镜6。
另一种未有图示的方案是，将套管延长，球透镜直接安装在套管中。
图7和图8为利用本实用新型插拔结构的光电探测器。
图7和图8的光电探测器的区别为图7中利用的是插拔结构Ⅰ，图8中利用的是插拔结构Ⅱ，其他两者相同。插拔结构(Ⅰ或Ⅱ)外有外壳5，外壳5内在通光棒(2或2’) 出光侧有光电探测件7。
另一种未有图示的方案是，将套管延长，光电探测件直接安装在套管中。
Claims (9)
1.一种提高回波损耗的插拔式器件结构，包括承接件和作为插入件连接头，连接头中心有光纤，其特征在于：在承接件中对应连接头的出光一侧装配有一段与光纤折射率相同材料的通光棒；插入承接件的连接头中心的光纤与通光棒接触。
2.根据权利要求1所述的一种提高回波损耗的插拔式器件结构，其特征在于：所说的连接头为光纤插芯，所说的承接件为套管，所说的通光棒固定安装在套管中对应光纤插芯的出光侧。
3.根据权利要求2所述的一种提高回波损耗的插拔式器件结构，其特征在于：所说的光纤插芯和通光棒的接触面为相配合的垂直平面。
4.根据权利要求2所述的一种提高回波损耗的插拔式器件结构，其特征在于：所说的光纤插芯和通光棒的接触面为相配合的倾斜面。
5.根据权利要求2或3所述的一种提高回波损耗的插拔式器件结构，其特征在于：所述通光棒的出光面镀有增透膜。
6.一种准直器，其特征在于：包括如权利要求2至4之一的提高回波损耗的插拔式器件结构，在套管中通光棒的出光侧安装有透镜。
7.一种准直器，其特征在于：包括如权利要求2至4之一的提高回波损耗的插拔式器件结构，其套管外有外壳，在外壳中通光棒的出光侧安装有透镜。
8.一种光电探测器，其特征在于：包括如权利要求2至4之一的提高回波损耗的插拔式器件结构，在套管中通光棒的出光侧安装有光电探测件。
9.一种光电探测器，其特征在于：包括如权利要求2至4之一的提高回波损耗的插拔式器件结构，其套管外有外壳，在外壳中通光棒的出光侧安装有光电探测件。
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| CN202020135563.2U CN211698281U (zh) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | 提高回波损耗的插拔式器件结构及准直器和光电探测器 |
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Publications (1)
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