CN217034312U - 一种光纤准直器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光纤传输技术领域，提供了一种光纤准直器，由透镜、光学胶水、毛细管、光纤构成，使用光学胶水将透镜、毛细管与穿过毛细管中心通孔的光纤粘结，透镜入光端面与毛细管出光端面为相互平行的倾斜端面，透镜入光端面镀增透膜；本实用新型无需套管，缩小准直器直径，仅透镜出光端面需要镀增透膜，光纤和毛细管端面均不需要镀增透膜，使用折射率与透镜、光纤匹配的光学胶水，使光纤准直器的设计、制造往低损耗、低成本、小尺寸的方向发展。

Description

一种光纤准直器

技术领域

本实用新型属于光纤传输技术领域，具体为可广泛应用于光纤连接器、光纤器件的一种光纤准直器。

背景技术

光纤准直器是光纤通信中的一种常用的无源光器件，可用于隔离器、波分复用器、光纤扩束连接器、光纤旋转连接器等器件中。目前光纤准直器一般是使用套管，如图1所示，将透镜与毛细管封装在套管中，实现光纤的传输的光信号的准直并收发。由于套管或者连接片的存在，光纤准直器的尺寸较大，一般光纤准直器的外径为1.4-3.2mm。图1中的光纤准直器中透镜与毛细管之间为空气填充，空气折射率为1，菲涅尔反射产生的损耗为：0.389dB。此外，毛细管出光端面、透镜入光端面以及透镜出光端面，三个端面都需要镀增透膜，成本增加。

近年来，随着光纤传输技术的进步，光器件、模块等都在不断小型化，需要一种光纤准直器，缩小准直器直径，使光纤准直器的设计、制造往低损耗、低成本、小尺寸的方向发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术存在的问题，提供一种光纤准直器，解决光纤准直器需要套管的问题，减少镀膜端面，使用光学胶水减小插入损耗。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种光纤准直器，由透镜、光学胶水、毛细管、光纤构成，其特征在于，使用光学胶水将透镜、毛细管与穿过毛细管中心通孔的光纤粘结，透镜入光端面与毛细管出光端面为相互对称的倾斜端面，透镜出光端面镀增透膜。

进一步地，所述透镜为柱状自聚焦透镜，出射光线汇聚到中心点。

进一步地，所述光学胶水为NOA61胶水。

进一步地，所述光纤属于单模光纤，光学胶水折射率介于透镜的折射率及光纤的折射率之间。

进一步地，所述毛细管和透镜的直径相同，为1.2±0.5mm。

进一步地，所述毛细管两端的锥孔角度为30-120°。

进一步地，所述毛细管和透镜倾斜端面的斜面倾角为0-12°。

一种光纤准直器的制作方法，包括以下步骤：

步骤一，切割透镜和毛细管，透镜入光端面与毛细管出光端面被切割为相互对称的倾斜端面，将透镜和毛细管同时放入精密玻璃V型槽中；

步骤二，将光纤切割出一平整倾斜端面，即光纤出光端面，斜面角度同透镜与毛细管的倾斜端面，剥去光纤的非玻璃涂层，保留纤芯和包层，剥去的涂层长度等同于毛细管的长度；

步骤三，使用光学胶水将透镜、毛细管与穿过毛细管中心通孔的光纤粘结；

步骤四，紫外线照射光纤准直器，固化光学胶水，即可完成光纤准直器的制作。

所述步骤三中，进一步地，所述光纤沾上少量光学胶水，通过锥孔插入毛细管中心的通孔，抛光毛细管出光端面，使毛细管出光端面、光纤出光端面以及已固化光学胶水的锥孔均保持平整；在精密玻璃V型槽中，使用光学胶水将透镜与毛细管粘接为一体，同时调节透镜与毛细管的距离，使透镜与毛细管相对位置均保持不变，最后固化光学胶水；

所述步骤三中，进一步地，将透镜和毛细管同时放入精密玻璃V型槽中，使用光学胶水将透镜与毛细管粘接为一体，光纤沾上少量光学胶水，通过锥孔插入毛细管中心的通孔，调节光纤与透镜的距离，使透镜、光纤相对位置均保持不变，最后固化光学胶水。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：

1、本实用新型采用的一种光纤准直器，仅透镜出光端面需要镀增透膜，光纤和毛细管端面均不需要镀增透膜，可以降低镀膜的生产成本，节约生产时间，进一步减小光纤准直器的插入损耗。

2、本实用新型采用的一种光纤准直器，连接时无需增加最外层的套管，可以减小准直器的尺寸，直径长度只有现有常规最小光纤准直器的直径的一半，便利批量生产。

3、本实用新型采用的一种光纤准直器，使用折射率与透镜、光纤匹配的光学胶水，相比于空气填充，能够实现低损耗。

附图说明

图1为安装套管的光纤准直器剖视图；

图2为光纤准直器剖视图；

图3为光纤准直器部件分布图；

图4为光纤准直器制作方法实施例一；

图5为光纤准直器制作方法实施例二。

附图标记说明：

1：透镜；10：透镜出光端面；11：透镜入光端面；

2：光学胶水；

3：毛细管；30：毛细管出光端面；

4：光纤；40：光纤出光端面；

5：锥孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的技术方案以及优点更清楚地被理解，现结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型公开了一种光纤准直器，所述光纤准直器如图2所示，在沿轴线方向从左至右依次为：透镜1、光学胶水2、毛细管3、光纤4。使用光学胶水2将透镜1、毛细管3与穿过毛细管3中心通孔的光纤4粘结。如图3所示，透镜入光端面11与毛细管出光端面30为相互平行的倾斜端面，透镜出光端面10镀增透膜。

进一步地，所述透镜1为柱状自聚焦透镜，出射光线汇聚到中心点，透镜1中心的折射率为1.78，实现光纤准直器的准直功能。透镜出光端面10镀增透膜，选择最常用光纤4通信波长为850nm、1300nm、1550nm的增透膜，可以进一步减小光纤准直器的插入损耗。

进一步地，所述光学胶水2为NOA61胶水或其它透光的光学胶水2，本实施例采用NOA61胶水，NOA61胶水固化后聚合物折射率为1.56，光纤通信波长范围内的透光率大于90％。

进一步地，光纤4属于单模光纤，光纤纤芯折射率为1.46，由于光纤4与透镜1、光学胶水2的折射率不同，所以将产生菲涅尔反射。如图1所示的光纤准直器，使用套管而非光学胶水2固定光纤4与透镜1，光纤4与透镜1之间为空气，其折射率为1，菲涅尔反射产生的损耗为0.389dB。本实施例中，光学胶水2折射率的数值1.56介于透镜1的折射率1.78及光纤4的折射率1.46之间，可以实现了各端面的折射率匹配，降低光纤出光端面40、透镜入光端面11的菲涅尔反射，此时菲涅尔反射产生的损耗只有0.004dB，实现低损耗的功能。

进一步地，毛细管3和透镜1的直径相同，为1.2±0.5mm，本实施例的直径为0.7mm，该长度只有现有常规最小光纤准直器的直径的一半。

进一步地，所述毛细管3两端的锥孔5角度为30-120°，方便光纤4的插入，亦用来保护光纤。本实施例锥孔5角度为90°，当透镜1与毛细管3使用光学胶水2粘接时，通过锥孔5可以充盈更多的光学胶水2。

进一步地，所述透镜1与毛细管3的倾斜端面的斜面角度为0-12°，本实施例采用8°斜面倾角，可提高光纤准直器的回波损耗并降低插入损耗，视不同应用斜面倾角可以变化。

本实用新型所公开一种光纤准直器的制作方法如下：

步骤一，切割透镜1和毛细管3，透镜入光端面11与毛细管出光端面30被切割为相互对称的倾斜端面，斜面倾角为8度，将透镜1和毛细管3同时放入精密玻璃V型槽中，保持透镜1与毛细管3处于同轴位；

步骤二，将光纤4切割出一平整倾斜端面，即光纤出光端面40，斜面角度同透镜1与毛细管3的倾斜端面，剥去光纤4的非玻璃涂层，保留纤芯和包层，剥去的涂层长度等同于毛细管3的长度；

步骤三，使用光学胶水2将透镜1、毛细管3与穿过毛细管中心通孔的光纤4粘结，光学胶水2不仅使锥孔5充盈，亦能填充毛细管3与光纤4之间的间隙；

步骤四，紫外线照射光纤准直器，固化光学胶水2，即可完成光纤准直器的制作。

所述步骤三中，进一步的，如图4所示，所述光纤4沾上少量光学胶水2，通过锥孔5插入毛细管3中心的通孔，抛光毛细管出光端面30，使毛细管出光端面30、光纤出光端面40以及已固化光学胶水2的锥孔5均保持平整。将透镜1和毛细管3同时放入精密玻璃V型槽中，实现透镜1与毛细管3同轴位，使用光学胶水2将透镜1与毛细管3粘接为一体，同时调节透镜1与毛细管3的距离，使透镜1、毛细管3、光纤4相对位置均保持不变，最后紫外线照射光纤准直器，固化光学胶水2，即可完成光纤准直器的制作。

所述步骤三中，进一步地，如图5所示，将透镜1和毛细管3同时放入精密玻璃V型槽中，当透镜1与毛细管3处于同轴位，使用光学胶水2将透镜1与毛细管3粘接为一体，光学胶水2需少量，以保证后续在毛细管3中注入光学胶水2时气泡能够有效排出。光纤4沾上少量光学胶水2，通过锥孔5插入毛细管3中心的通孔。调节光纤4与透镜1的距离，使透镜1、光纤4相对位置均保持不变，最后紫外线照射光纤准直器，固化光学胶水2，即可完成光纤准直器的制作。

以上所述实施例的实施方式仅用来说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，任何熟悉本技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型揭露的技术范围内，可做出各种各样的变型、变化或替换，因此所有等同类似的技术方法都应涵盖在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光纤准直器，由透镜(1)、光学胶水(2)、毛细管(3)、光纤(4)构成，其特征在于，使用光学胶水(2)将透镜(1)、毛细管(3)与穿过毛细管(3)中心通孔的光纤(4)粘结，透镜入光端面(11)与毛细管出光端面(30)为相互对称的倾斜端面，透镜出光端面(10)镀增透膜。

2.如权利要求1所述的一种光纤准直器，其特征在于，所述透镜(1)为柱状自聚焦透镜，出射光线汇聚到中心点。

3.如权利要求1所述的一种光纤准直器，其特征在于，所述光学胶水(2)为NOA61胶水。

4.如权利要求1所述的一种光纤准直器，其特征在于，所述光纤(4)属于单模光纤，光学胶水(2)折射率介于透镜(1)的折射率及光纤(4)的折射率之间。

5.如权利要求1所述的一种光纤准直器，其特征在于，所述毛细管(3)和透镜(1)的直径相同，为1.2±0.5mm。

6.如权利要求1所述的一种光纤准直器，其特征在于，所述毛细管(3)两端的锥孔(5)角度为30-120°。

7.如权利要求5所述的一种光纤准直器，其特征在于，所述透镜(1)与毛细管(3)的倾斜端面的斜面角度为0-12°。

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