TW201801486A - 具有雷射光分路裝置的光纖雷射傳輸系統 - Google Patents

Abstract

本發明係一種具有雷射光分路裝置的光纖雷射傳輸系統，主要係由一雷射光分路裝置接收一雷射裝置發射的光線，並將光線透過一物鏡投射到一目標物上；該雷射光分路裝置包括一第一分光組、一組發射器、一組接收器以及一第二分光組，當該第一分光組將收到的光線反射至該組發射器，該組發射器透過光纖纜線將一組反射光傳送至該組接收器，該組接收器將收到的該組反射光透過該第二分光組集中為一輸出光線，並透過該物鏡將該輸出光線投射到該目標物；因此，本發明藉由上述雷射光分路裝置中所提供的光線傳輸路徑，能夠達到提升雷射傳輸距離的目的。

Description

具有雷射光分路裝置的光纖雷射傳輸系統

本發明係關於一種光纖雷射傳輸系統，尤指一種具有雷射光分路裝置的光纖雷射傳輸系統。

科技日新月異，在數位時代中利用光纖傳遞資訊已相當普遍，光纖通訊主要是將需傳送的資訊在傳送端輸入到傳送機中，將資訊疊加或調變到作為資訊訊號載體的載波上，然後將已調變的載波通過傳輸媒質傳送到遠處的接收端，因此具有傳輸容量大、保密性好等許多優點，使得光纖通訊已經成為當今最主要的有線通訊方式。

現有技術中有一種光收發裝置，其同時發出光線以及接收光線，不同光線通過不同的光纖傳輸。又如我國發明專利權第I511477號「光收發裝置」（前案），其包括一光源模組、一鏡頭模組、一光分路器以及一光電轉換模組，該鏡頭模組包括一收容部，該收容部內具有三個透鏡以及該光分路器，當該光源模組發出一光束，並透過其中一透鏡進入該收容部，該光分路器引導該光束進入一光纖，並傳送至該光電轉換模組。

由現有技術可知，不同光線必須通過不同的光纖傳輸、使用相當多的光分路器，構造較複雜，不僅體積增加、製造成本也升高，而前案為了節省空間，將使用的光學元件、多數透鏡整合在小體積中，但是為了節省空間，復雜的構造仍會失去光線傳輸路徑的設計彈性，更使得光線的傳輸距離受到限制，故現有技術仍有待進一步提出改良方案的必要性。

有鑑於上述現有技術之不足，本發明的主要目的係提供一種具有雷射光分路裝置的光纖雷射傳輸系統，係透過一雷射光分路裝置提供精簡、又具有設計彈性的光線傳輸路徑，以提升雷射光線的傳輸距離。

為達成上述目的，本發明所採取的主要技術手段係令前述具有雷射光分路裝置的光纖雷射傳輸系統包括： 一物鏡； 一雷射裝置，用以發射一光線； 一雷射光分路裝置，其包括一第一分光組、一組發射器、一組接收器以及一第二分光組，該第一分光組與該組發射器連接，該組發射器透過一光纖纜線連接該組接收器，該組接收器與該第二分光組連接，該第一分光組係用以接收該雷射裝置發射的光線； 其中，當該第一分光組將收到的光線反射至該組發射器，則該組發射器將一組反射光傳送至該組接收器，該組接收器將該組反射光透過該第二分光組集中為一輸出光線，並將該輸出光線透過該物鏡投射到一目標物上。

本發明藉由上述構造，由該雷射光分路裝置接收該雷射裝置發射的光線，並將光線透過該物鏡投射到該目標物上，尤其是該雷射光分路裝置係透過該第一分光組將收到的光線反射至該組發射器，該組發射器將該組反射光傳送至該組接收器，之後該組接收器再將該組反射光透過該第二分光組集中為該輸出光線，並將該輸出光線透過該物鏡投射至該目標物，藉由該雷射光分路裝置中所提供的光線傳輸路徑，能夠達到提升雷射傳輸距離的目的。

關於本發明光纖雷射傳輸系統之一較佳實施例，請參考圖1所示，其包括一雷射裝置10、一雷射光分路裝置、一物鏡30以及一目標物40，其中該雷射裝置10係用以發射一光線，並由該雷射光分路裝置接收該雷射裝置10發射的光線，再將光線經反射分路後集中為一輸出光線，並透過該物鏡30投射到該目標物40上。

該雷射光分路裝置包括一第一分光組21、一組發射器22、一組接收器23以及一第二分光組24，該第一分光組21與該組發射器22連接，該組發射器22透過一光纖纜線組25連接該組接收器23，該組接收器23與該第二分光組24連接，該第一分光組21係用以接收該雷射裝置10發射的光線，當該第一分光組21將收到的光線反射至該組發射器22，則該組發射器22將一組反射光透過該光纖纜線組25傳送至該組接收器23，該組接收器23將該組反射光透過該第二分光組24集中為一輸出光線，並由該第二分光組24將該輸出光線發射至該物鏡，再透過該物鏡30投射到該目標物40上，藉由該雷射光分路裝置所提供的光線傳輸路徑以提升雷射傳輸距離。

於本較佳實施例中，該第一分光組21包括一第一殼體211、一第一主反射單元M0以及一第一次反射單元M1，該第一殼體211具有一光輸入端、二光輸出端，且該第一殼體211內形成一第一容置空間，該第一容置空間與該光輸入端、該等光輸出端連通；該組發射器22及該組接收器23的數量分別有二個。

該第一主反射單元M0、該第一次反射單元M1係呈平行地設置於該第一殼體211的第一容置空間內，且該第一主反射單元M0、該第一次反射單元M1分別傾斜一第一角度，以令該第一主反射單元M0對應該第一殼體211的光輸入端，並由該第一主反射單元M0接收該雷射裝置10發射的光線。

當該第一主反射單元M0將收到的光線分別反射至其中一光輸出端、該第一次反射單元M1，則該第一次反射單元M1係將收到的光線再反射至另一光輸出端，藉此令該第一分光組21透過該等光輸出端提供該組反射光給該組發射器22，並透過該光纖纜線組25將該組反射光傳送至該組接收器23，再由該組接收器23發送給該第二分光組24。

於本較佳實施例中，該第二分光組24包括一第二殼體241、一第二主反射單元N0以及一第二次反射單元N1，該第二殼體241具有二光輸入端、一光輸出端，且該第二殼體241內形成一第二容置空間，該第二容置空間與該等光輸入端、該光輸出端連通。

該第二主反射單元N0、該第二次反射單元N1係呈平行地設置於該第二殼體241的第二容置空間內，且該第二主反射單元N0、該第二次反射單元N1分別傾斜一第二角度，以令該第二主反射單元N0、該第二次反射單元N1分別對應該第二殼體241的該等光輸入端，並由該第二主反射單元N0對應該第二殼體241的光輸出端。

當該組接收器23將收到的該組反射光發送至該第二殼體241的該等光輸入端，該第二主反射單元N0、該第二次反射單元N1將該組反射光集中為該輸出光線，並由該第二殼體241的光輸出端將該輸出光線發射至該物鏡，再透過該物鏡30投射到該目標物40上。

於本較佳實施例中，該第一主反射單元M0、該第二主反射單元N0分別可由一半反光鏡（Half Reflector Mirror）所構成，其具有穿透半光、反射等作用；該第一次反射單元M1、該第二次反射單元N1可分別由一反光鏡（Reflector Mirror）所構成；該組發射器22、該組接收器23可分別由一光準直器（Fiber Collimator）所構成。

關於本發明光纖雷射傳輸系統之又一較佳實施例，請參考圖2所示，本較佳實施例的主要技術內容與前一較佳實施例大致相同，惟本較佳實施例中，該第一殼體211可進一步具有多數的光輸出端、該第二殼體241可進一步具有多數的光輸入端、該組發射器22及該組接收器23的數量可分別有多數個；再者，該第一殼體211的第一容置空間內可進一步增設多數的第一次反射單元M1,Mm,Mn，該第二殼體241的第二容置空間內可進一步增設多數的第二次反射單元N1,Nm,Nn。

於本較佳實施例中該光纖纜線組25包括多數的光纖纜線，如圖2所示，當使用n+1條光纖纜線（n為正整數），則該第一主反射單元M0、該第二主反射單元N0可分別為n/n+1的反射鏡，意即，當使用3條光纖纜線時則該第一主反射單元M0為2/3的反射鏡，2/3的反射鏡代表其具有2/3的反射效果、1/3的穿透效果。

再如圖2所示，該等第一次反射單元M1、Mm、Mn以及該等第二次反射單元N1、Nm、Nn，其中的m為M0~Mn或N0~Nn之間依序設置的反射鏡，且m為0＜m＜n的正整數，每一個Mm、Nm的反射率皆為1/(n-m+1)，Mn、Nn即是當n=m的時候為全反射的反射鏡。

關於本發明光纖雷射傳輸系統之另一較佳實施例，請參考圖3所示，本較佳實施例的主要技術內容與上述各個較佳實施例大致相同，惟本較佳實施例中，該第一分光組21更包括一第一相位調整器26、一第二項位調整器27，該第一相位調整器26係設置在該第一次反射單元M1與前述其中一光輸出端之間，該第二項位調整器27係設置在該第一主反射單元M0與前述另一光輸出端之間，該第一分光組21透過該第一相位調整器26、該第二項位調整器27能調整不同光線之光波交會的相位差距，使能量不會衰減。

於本較佳實施例中，該第一相位調整器26、該第二項位調整器27可分別由一光學路徑差微調模組（Optical Path Difference Fine Tuning Module）所構成。

10‧‧‧雷射裝置
21‧‧‧第一分光組
211‧‧‧第一殼體
22‧‧‧發射器
23‧‧‧接收器
24‧‧‧第二分光組
241‧‧‧第二殼體
25‧‧‧光纖纜線組
30‧‧‧物鏡
40‧‧‧目標物

圖1 係本發明一較佳實施例的系統架構圖。 圖2 係本發明又一較佳實施例的系統架構圖。 圖3 係本發明另一較佳實施例的雷射光分路裝置方塊圖。

10‧‧‧雷射裝置

21‧‧‧第一分光組

211‧‧‧第一殼體

22‧‧‧發射器

23‧‧‧接收器

24‧‧‧第二分光組

241‧‧‧第二殼體

25‧‧‧光纖纜線組

30‧‧‧物鏡

40‧‧‧目標物

Claims (10)

1. 一種光纖雷射傳輸系統，其包括： 一物鏡； 一雷射裝置，用以發射一光線； 一雷射光分路裝置，接收該雷射裝置發射的光線，將光線經反射分路後集中為一輸出光線，並透過該物鏡投射到該目標物上。
2. 如請求項1所述之光纖雷射傳輸系統，其中該雷射光分路裝置包括一第一分光組、一組發射器、一組接收器以及一第二分光組，該第一分光組與該組發射器連接，該組發射器透過一光纖纜線組連接該組接收器，該組接收器與該第二分光組連接；由該第一分光組接收該雷射裝置發射的光線，並將收到的光線反射分路為一組反射光，再透過該第二分光組集中為該輸出光線，並由該第二分光組將該輸出光線發射至該物鏡。
3. 如請求項2所述之光纖雷射傳輸系統，該第一分光組包括一第一殼體、一第一主反射單元以及一第一次反射單元，該第一殼體具有一光輸入端、二光輸出端，且該第一殼體內形成一第一容置空間，該第一容置空間與該光輸入端、該等光輸出端連通，該第一主反射單元、該第一次反射單元係設於該第一殼體的第一容置空間內，該第一主反射單元對應該第一殼體的光輸入端，並由該第一主反射單元接收該雷射裝置發射的光線。
4. 如請求項3所述之光纖雷射傳輸系統，其中該第一主反射單元將收到的光線分別反射至其中一光輸出端、該第一次反射單元，則該第一次反射單元係將收到的光線再反射至另一光輸出端。
5. 如請求項2所述之光纖雷射傳輸系統，該第二分光組包括一第二殼體、一第二主反射單元以及一第二次反射單元，該第二殼體具有二光輸入端、一光輸出端，且該第二殼體內形成一第二容置空間，該第二容置空間與該等光輸入端、該光輸出端連通，該第二主反射單元、該第二次反射單元係設於該第二殼體的第二容置空間內，該第二主反射單元、該第二次反射單元分別對應該第二殼體的該等光輸入端，並由該第二主反射單元對應該第二殼體的光輸出端；該組接收器將收到的該組反射光發送至該第二殼體的該等光輸入端，該第二主反射單元、該第二次反射單元將該組反射光集中為該輸出光線。
6. 一種雷射光分路裝置，其包括： 一第一分光組； 一組發射器，係與該第一分光組連接； 一組接收器，係透過一光纖纜線組與該發射器連接； 一第二分光組，係與該組接收器連接； 其中，由該第一分光組接收一光線，並將收到的光線反射分路為一組反射光，再透過該第二分光組集中為該輸出光線，並由該第二分光組將該輸出光線發射至一物鏡。
7. 如請求項6所述之雷射光分路裝置，該第一分光組包括一第一殼體、一第一主反射單元以及一第一次反射單元，該第一殼體具有一光輸入端、二光輸出端，且該第一殼體內形成一第一容置空間，該第一容置空間與該光輸入端、該等光輸出端連通，該第一主反射單元、該第一次反射單元係設於該第一殼體的第一容置空間內，該第一主反射單元對應該第一殼體的光輸入端，並由該第一主反射單元接收該雷射裝置發射的光線。
8. 如請求項7所述之雷射光分路裝置，其中該第一主反射單元將收到的光線分別反射至其中一光輸出端、該第一次反射單元，則該第一次反射單元係將收到的光線再反射至另一光輸出端。
9. 如請求項6所述之雷射光分路裝置，該第二分光組包括一第二殼體、一第二主反射單元以及一第二次反射單元，該第二殼體具有二光輸入端、一光輸出端，且該第二殼體內形成一第二容置空間，該第二容置空間與該等光輸入端、該光輸出端連通，該第二主反射單元、該第二次反射單元係設於該第二殼體的第二容置空間內，該第二主反射單元、該第二次反射單元分別對應該第二殼體的該等光輸入端，並由該第二主反射單元對應該第二殼體的光輸出端；該組接收器將收到的該組反射光發送至該第二殼體的該等光輸入端，該第二主反射單元、該第二次反射單元將該組反射光集中為該輸出光線。
10. 如請求項6至9中任一項所述之雷射光分路裝置，該第一分光組更包括一第一相位調整器、一第二項位調整器，該第一相位調整器、該第二項位調整器係分別設在該第一分光組與該組發射器之間。