TWI247147B - Hybrid fiber expanded beam connector and methods for using and making the hybrid fiber expanded beam connector - Google Patents
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Description
1247147 五、發明說明(1) 申請優先權主張: 本發明依據2 0 0 1年7月5日申請之美國第〇/3〇3,611號 專利主張優先權,該專利名稱為,,Expanded Beam Hybrid
Fiber Connector”,該專利之說明在此加入作為表考。 發明背景: 1.發明領域 本發明大致上是關於光學連接器,尤其是關於可用來 連接不同種光纖的混合式光纖擴展光束的連接器链如且 有不同的模場直徑(MFD)或不同的有效面積之單模光纖了 本發明也可用來連接難以熔融拼接的光纖,因為它們是由 具不同熱擴展係數(C T E)的玻璃製成。 相關技術說明: 光學連接器的製造廠商一直試著要設計一種可用 接不同種類光纖的光學連接器。這種型態的光學連接 常受到歡迎,因為業界使用越來越多種不同的光纖型能π链 如包括特性光纖和擴散補償光纖。特性 補^ 纖都具一有不同的模場直徑,…不同的有效面積政補: 巧先 地,目刖沒有可用來連接不同種類光纖的光學連接哭 义須相=熔融拼接不同種類的光纖,這是很耗時而且 有时疋很沒有效率的(高損耗)。因此,就很需要可 j和振盪模匹配不同種類光纖的光學連接器。此種需'欠和 藉著混合式光纖擴展光束的連接器和本發明的 簡要說明:
I 第6頁 1247147 五、發明說明(2) 本發明包括一個可用來連接不同種類光纖的混合式光 纖擴展光束的連接器,譬如有不同模場直徑(MFDs)或不 有效面積的單模光纖。也可用來連接有不同的組成份,因 而具有不同的熱膨脹係數破璃製成的光纖。由於在連接處 的高應力,不同組成份和熱膨脹係數的光纖很難藉著熔融心 拚接可靠地結合在一起。混合式光纖擴展光束的 括匕透鏡光纖,繼合至第二透鏡光纖,物理上是;二 可用以擴展經由該處光束,並輸出準直“第的先透纖於 焦所接收的光束,使得光束經由第—透鏡 ^透^ 光纖。以同樣的方式,混人弋 弟一透鏡 先束到第-透鏡光纖。本發明也包括-混合式光纖擴展光束的連接器的方法。衣 5月參考圖1 - 8,這裡今日日γ、θ人j 器1 〇〇的較佳f & 4 5式先纖擴展光束的連結 複合型佳方法7 0 0及80 0以製造和使用 光束的連接器1只以的連/器100。雖然混合式光纖擴展 明,但我們應該了解到、/人不^種的光纖作光學連接來說 也可用來連接一對以心5式光纖擴展光束的連接器100 擴展光束的連接哭丨00不同種的光纖。據此,混合式光纖 800不應該以該限制方4 ^佳實施範例和較佳方法700以及 Α本 —利万式作分析。 土上,、混合式光纖擴展光束的連接器可用丨連接不 第7頁 1247147 五、發明說明(3) 同的光纖101a和101b,譬如有不同模場直徑(MFDs)或不同 的有效面積的單模光纖。尤其是,混合式光纖擴展光束的、 連接器100包括第一透鏡光纖104光學|馬合至第二透鏡光纖 1 0 6,物理上是和第二透鏡光纖1 〇 6分開的。第一透鏡光纖 104包括一種型態的光纖1〇1 a,可用以擴展經由那裡的光束 302並輸出準直的光東302(圖3顯示在透鏡光纖1〇4和1〇6間 被準直的光束30 2 )。第二透鏡光纖1〇6包括另一種型態的 光纖101b,可用以接收輸出的光束3 〇2,並聚焦接收的光束 302,使得光束302經由第一透鏡光纖1〇4到第二透鏡光纖 10 6以同樣的方式,混合式光纖擴展光束的連接器1 〇 q可 從第二透鏡光纖106傳送光束30 2到第一透鏡光纖f〇4。 請參考圖1,這裡顯示的是可用來光學連接一對以上不 同種的光纖10 la和101b的混合式光纖擴展光束連接哭1〇() =分解透視圖。兩條光纖101a*101b是不同 ^ ”同模場直徑或不同的有效面積,或者光義a= 疋由兩種不同組成份的玻璃所製 纖……心可能是有不同模場直㈣單模不:種= 光纖(如C〇rning LEAF)。混合式纖零擴散偏移 10。在此項技術上有顯著的改善U = 2的連接器 纖擴展光束的連接_之前,過去=連二在二合式上 不同種的光纖101a和1011)。 又有連接為可用以連接
第8頁 1247147 Z 發明說明(4) " "" -—- 併入透鏡光纖104和106的混合式光纖擴展光束的連結 器1〇〇,可用以連接不同種的光纖1013和1〇11^。除此之外 複合型光纖擴展光束的連接器1 00還可連接一種較複雜分 佈的光纖和另一種低損耗的光纖。例如混合式光纖擴展光 束的連接器1〇〇可用以連接像是SMF —28 1〇la和有大型有效 面積的非零擴散偏移光纖101b,或是連接SMF —28 i〇ia和非 零擴散偏移光纖1 〇 1 b而取代以光纖尾瓣連接。根據以透鏡 光纖1 0 4和1 0 6測得的S M F - 2 8 1 0 1 a到S M F - 2 8 1 〇 1 a耦合效能 ,在混合式光纖擴展光束的連接器丨〇 0所估計的損耗是〇,】4 dB( σ=0· 06),連接不同種類的光纖101a和1〇11)應該是一樣 的。估計的損耗0 · 1 4 dB比目前物理接觸的連接器標示的 損耗還低:SMF-2 8TM小於〇· 25dB,具有大型有效面積的NZ-DSF小於0· 2 9dB和NZ-DSF小於〇· 3 4dB。有關連接光纖的詳 細說明可參考Mary Adcox於N0C/EC 20 00提出的論文,標題 為’’Splicing and Fiber Assembly Compatibility for Non-Zero Dispersion-Shifted Fiber and Standard
Single-Mode Fiber”。這篇文章在這裡也併入作為參考。 如圖1所示,混合式光纖擴展光束的連接器1 〇 〇包括一 個成套包裝102,以支撑第一透鏡光纖1〇4和第二透鏡光纖 106。尤其是成套包裝102支撐並對齊第一透鏡光纖1〇4和 苐一透鏡光纖1 0 6,使其互相面對,並以預定的距離互相隔 開以大幅減少插入損耗。 成套包裝102包括第一套圈1〇8,第二套圈11〇和配合的 對齊固定器11 2。第一套圈1 〇 8支撐並保護第一透鏡光纖
1247147 五、發明說明(5) 1 0 4。同樣地,第二套圈11 〇則支撐並保護第二透鏡光纖1 〇 6 。配合的對齊固定器11 2以及一個或以上的對齊針銷11 4 ( 顯示兩個),可以對齊並固定住第一套圈1 〇 8和第二個套圈1 1 0以使第一透鏡光纖1 〇 4和第二透鏡光纖1 0 6隔開預定的距 離。對齊針銷11 4也可有助於使兩個透鏡光纖1 〇 4和1 〇 6對 齊。 第一套圈1 0 8和第二套圈11 0可以從很多種不同材質製 成,也可採用很多種不同的形式。其中一種形式顯示於圖i ,第一透鏡光纖104以及第二透鏡光纖106的凸面透鏡116和 1 1 8分別從第一套圈1 0 8和第二套圈1 1 0延伸出來。另一種 形式顯示於圖2,第一透鏡光纖104和第二透鏡光纖1〇6的凸 面透鏡11 6和11 8不分別從第一套圈1 08和第二個套圈11 〇延 伸出來。而是第一套圈108和第二套圈110各由頂部元件( 未顯示出)和底部元件2 02a與202b沿著第一個透鏡光纖1 〇4 和第二透鏡光纖1 0 6環繞一起。在第二個例子中,第一套圈 1 0 8和第二套圈11 〇可以互相對接,且仍然在第一透鏡光纖 1 04和第二透鏡光纖1 〇6之間維持預定的距離。 在運作上,混合式光纖擴展光束的連接器1 〇 〇包括第一 透鏡光纖104,可用以擴展經由那裡的光束302,並輸出準直 的光束302(圖3顯示在透鏡光纖1〇4和106間被準直的光束 30 2 )。第二透鏡光纖丨〇6可用以接收準直的光束3〇2,並聚 焦接收的光束30 2,使得光束3 0 2經由第一透鏡光纖1〇4有效 地到達第二透鏡光纖1〇6。以同樣的方式,混合式光纖擴展 光束的連接器1 〇 〇也可從第二透鏡光纖丨〇 6傳送光束3 〇 2到
第10頁 1247147 五、發明說明(6) 第一透鏡光纖104。關於第一透鏡光纖1〇4和第二透鏡光纖 1 0 6針對圖3 - 6詳細加以說明於以下。 請參考圖3,這是說明兩個透鏡光纖1 〇 4和1 〇 6各種幾何 位置的透視圖。透鏡光纖丨〇 4和丨〇 6的幾何位置標明了第一 透鏡光纖1 0 4應該要和第二透鏡光纖丨〇 6分隔的距離。應該 要了解每一種透鏡116和118是完美的準直器,當 T = Rc*[n/(n - 1)]+ φ 其中T =透鏡116和118的厚度
Rc=透鏡116和118的曲度半徑 η。透鏡116及118的折射率 Φ =透鏡11 6和11 8的偏移 例如在1550nm下使用矽石(η=ι · 444 )的範例,當T/Rc = 3.25時,透鏡116和118是完美的校準器。實際上,透鏡116 和1 1 8的厚度需要藉由繞射的焦點偏移來增加,因為透鏡光 纖104和106並不是點光源,而球面透鏡部分1]L 6和118非常 小,所以繞射效應很大。應該要知道的是透鏡丨丨6和11 8的 幾何圖可以是一樣或不同,根據光纖丨〇丨a和丨〇丨b不同的型 態而定。因此實際上T/Rc比例是大於3. 25。
混合式光纖擴展光束的連接器1 〇 〇不同設計的範例顯 示於表1,如連結諸如SMF-28 1 Ola和有大型有效面積的NZ-DSF l〇lb的單模光纖,以及連結smf-28 l〇la以及NZ-DSF 1 0 1 b °為了表格1的計算,我們假定當以硼矽石透鏡光纖 1 0 4和1 〇 6連接時,熱的心蕊加寬量在所有三種型態的光纖 是一樣的(即3 0 · 8%加寬)。表1中都是以微米為單位。
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表i 在光纖和 光纖透鏡連接 MFD處的MFD SMF-28TM 10.4136
有大型有9. 6 H 6 效面積的 NZ-DSF NZ-DSF 8.4 Ho 在光束 連接至SMF 腰部處 -2 8時透鏡 R〇 T MFD間 的距離 224 817 61. 3 360 0 226 832 61. 3 380 0 225 829 61· 3 4300 ,一 v,〜,彳口 i 0、j 殘巧口j 置。 r伞毛明者所測得的,諸如Corning公司的SMF_28單振邊 Γ 〇 1 a和1 0 1 b的兩個透鏡光纖1 04和1 06,其耦合效能 疋14心0不準差=〇〇6)。這和在i55〇nm頻窗範圍,NZ-DS ^Corning 公司的SMF —28 之間的〇· i 5 dB(標準差=〇· 〇29) $ 統連接抽耗是可比擬的。應該要注意的是,假如兩個透鏡 光纖104和106在光束腰部的MFD是相匹配的,那麼損耗應t3 是和所用光纖的型態無關。 ~ 參考圖4,這是用在本發明示範的透鏡光纖1〇4和1〇6的 放大圖。如圖所示,玻璃透鏡4 〇〇(透鏡元件,平凸校準透鏡 )是由在特定波長為透明的玻璃所製成,並熔融拼接至光纖 l〇la和l〇lb。玻璃透鏡400的熱擴展係數(熱膨脹係數)匹 配或近乎匹配光纖1 〇 1 a和1 0 1 b的熱膨脹係數。基本上玻璃 透鏡40 0的厚度是了,曲度半徑是rc(請參考圖。更明確地 說,玻璃透鏡4〇〇包括頸部402和球面透鏡部分116和118。
第12頁 1247147 五、發明說明(8) 透鏡光纖1〇4和1〇6可藉著連接的一端至光纜1〇18或1〇11)。- 可使用鎢燈絲的熔融拼接器以在頸部4 〇 2的另一端形成凸 面透鏡11 6和118。有關玻璃透鏡4〇〇更詳盡的討論提供於 在較佳的實施範例中,透鏡光纖1〇4和1〇6,尤其是球面 透鏡部分11 6和118是由硼矽石玻璃所製成。由硼矽石玻璃 所製成的球面透鏡部分1丨6和丨丨8並沒有遭到二次折射,而 ,矽石所製成的球面透鏡由於偏極相關損耗則會造成二次 。更者,當透鏡116和118*由石朋石夕石玻璃所製成 合式光纖擴展光束料接器⑽的效[因為炼融 H纖維腕和mb至财石玻璃會導致熱的心蕊加t 二大振盪模電場直徑(MFD)並且增加透鏡光纖1〇4和1〇6 :向不對齊的誤差。除此之外,當使用石朋石夕石玻璃 夕石^透鏡116和118的生產過程是更佳具重現性。 ,石夕石玻璃所製成的透鏡光纖1〇4和1〇6 的透鏡光纖m和106,其之間詳細的比較請見圖5。 特別疋熱的心蕊加寬效應請參考圖5。資 C^=ng ί司SMF —28的石夕石和石朋石夕石透鏡,在X和y方向測1寻 勺MFD。貫線表不適合的高斯光束 · 趣·4微米標稱的光纖單模場二= ,夕石玻璃或石夕石所製成的球面透鏡部分ιΐ6 也可後以抗反射(AR)塗層(未顯示),在《束3〇2觸及透鏡
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1 8的表面時(5青見圖3 ),可用以擴散光線光束⑽成 較大型尺寸的點。 相二:ί C’顯示現合式光纖擴展光束連接器1 〇。 譬如橫向偏移,角度偏移,縱向位移)的曲 二、'些曲入線圖特別顯示在有透鏡光纖l〇“M〇6(MFD = 卡)的 '混合式光纖擴展A束的連接器1〇〇矛口在傳統的如
Corning 的SMF,28(MFD = in /_r~ pc、 f U i0· 4破未),大型有效區域的NZ-DSF (M F D - 9 · 6 被米)和 n Z - D S F (M F D -只 4 外半、μ > ...,^ 4σ , υύΜΜ1^ϋ_8· 4楗未)的早模光纖對接連 :的、,對相耗之橫向,角度,縱向不對齊效應。在圖M — 6c 中,我^可看到和傳統的對接連接器比起來,橫向和縱向誤 是在混合式光纖擴展光束的連接器丨〇〇中(譬如透鏡光纖 104和106)好报多。然而,在圖6B中,我們可看到在混合式 光纖擴展光束的連接器丨00中角度不對齊的誤差比較差。 較^的角度不對齊誤差值是由於混合式光纖擴展射束的連 結器100較大的MFD所致。因而混合式光纖擴展光束的連結 器1 〇〇的機械設計並不允許傾斜。更者,最好有較短的作 距離(例如透鏡和透鏡的間隔),因為假使作用距離短的話, 角度不對齊將會引起較少的橫向不對齊。 ’ 參考圖7,為一流程圖以說明製造混合式光纖擴展光束 的連接器100較佳方法70 0的步驟。為了製造混合式光纖擴 展光束的連接器1〇〇,第一透鏡光纖1〇4插入(步驟7〇2)第二 個套圈108。同樣地,第二透鏡光纖丨〇6插入(步驟7〇4)第二 個套圈1 1 0。在最佳實施範例中,第一透鏡光纖1 〇 4和第二 個透鏡光纖106將塗以抗反射塗層,以減少回傳損耗(反向
第14頁 1247147 五、發明說明(10) ~------ 反射)。 112以及-個或以上的對齊 對齊並固定住第一套圈10“針:114」顯不兩個),可以用來 答圈108和第二套圈110。或者第一奈 圈108和第二套圈11〇可驻士… 乂有,弟 奮 5, . 6 . , ^ ^ 了错由利用像是針銷尖耦合或耦合容 ::ϊ: 。結果第—套圈108和第二套圈110以此 相互保護,使得第一透鏡光纖104對齊,並和第二個 透鏡光纖1 0 6隔開一預定的距離。 彼曰第—套® 1G8連結至第二套圈11G時,混合式光纖 Κ ^ 的連接裔1⑽,尤其是第一透鏡光纖1 0 4可擴展經 由Α處^之光束302,並輸出準直的光束朝向第二個透鏡光纖 106。第二透鏡光纖1〇6在接收準直的光束3〇2時,聚焦接收 的光束302,使得光束3〇2經由第一透鏡光纖ι〇4到達第二透 鏡光纖106。同樣方式地混合式光纖擴展光束的連接器1〇Q 可從第二透鏡光纖1〇6傳送光束3〇2到第一透鏡光纖1〇4。 參考圖8,有一流程圖是說明使用混合式光纖擴展光束 的連接器1 00較佳方法8〇〇的步驟。基本上,混合式光纖擴 展光束的連接器1〇〇的第一透鏡光纖104連結到(步驟8〇2) 第一光學元件(譬如放大器)。同樣地,混合式光纖擴展光 束的連接器1 0 0的第二透鏡光纖1 〇 6連結到(步驟8 0 4 )第二 光學元件(譬如放大器)。 於是混合式光纖擴展光束的連接器1 0 0已組合妥當。 第一透鏡光纖104可擴展經由該處光束302,並輸出準直的
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五、發明說明(11) 2束朝向第二透鏡光纖106。第二透鏡光纖106在接收準直 :=束30 2時’聚焦接收的光束3〇2,使得光束3 f鏡光纖m到達第二透鏡光纖106。同樣方式地,::: 上展%束的連接器1 〇°可從第二透鏡光纖106傳送‘束 302到第一透鏡光纖1〇4。 、尤束 哭1 nrT下〃說明是幾個如何使用混合式光纖擴展光束的連結 杰丄U Q的範例: α 由於只需要使用一種型態的跨接線來連結不同稽 ’ 1 〇 1 a和1 〇 1 b,混合式光纖擴展光束的連接器可簡化線纜 。例如在本發明之前,通常是在NZ-DSF路徑,而不是…—= 組合體使用單模光纖連接器,以保持低的損耗預期值。 可在連接線纜上使用混合式光纖擴展光束的連接器 1〇〇,有一端作為光纖尾瓣,或有一端作為另一擴展光束連 結器。例如在混合式光纖應用上:混合式光纖擴展光束的 連接器100的一端可以熔融拼接(假使是光纖尾瓣化),或連 結到(如果有另一連接器)另一放大器(或其他運作在混一合 式光纖的設置)。混合式光纖擴展光束的連接器丨〇 〇的輸出 可用來指引信號回到光學網路,或者也可用來取走一部份 來自光束的功率作為光學效能監控之用。 77 混合式光纖擴展光束的連接器1 〇 〇也可用來執行模的 轉換,以及連結具有非常不同熱擴展係數,因而無法互相連 接的光纖。例如,在本發明之前,會使用铒和铥塗料紅8玻 璃以獲得光纖放大器的頻寬。然而,M C S玻螭的熱擴展係數 約為6ppm,因此當組合放大器時,不能穩當的連接到pure
第16頁 1247147 五 、發明說明(12)
Mode HI 980 光纖。舌 . ,fn .. , 、’ 更者,在MCS光纖和pureM〇de HI 980光 纖間,有約1微来;f:望士日μ , Α όΛ ^ ^ ^ yr 杈琢的不吻合,以及會增加反向反射損耗 ==相匹配(n(叫 16_17 ”,n(pureM〇de Η =.件作兔Ϊ用本發明中的方式,利用和玻璃相同組成 和鋥^料MCsV*纖心蕊’除了沒有铒和铥塗料之外,可在铒 反射dio淨> 的末端形成透鏡。然後該透鏡可塗覆抗 腰部的模場直徑吻,1R Λ^ ^ AR塗層的損耗為<0.2 dB。 的知耗約為0.5dB,而有 雖然本發明只有一個實施範 二詳細說明部分描述中,我們應該1 要?= 於所說明的實施E例,❿是可以有^ ~本發明亚不限制 ,只要不悖離本發明在這裡揭示以^、的變化’修改和替換 界定出之本發明精神。 ”以下申請專利範圍所 1247147
圖式簡單說明 麥考以下詳細的說明並配合附圖, 發明有更完整的了解。 ]肝很谷易對本 第—圖(圖1)顯示的是依據本發明的 光束的連接器的剖析圖。 式先、義擴展 第二圖(圖2)是用來支撐圖}混合式 器之兩個範例性套圈底部的透視圖。、’,、"束連結 視圖第三圖(圖3)是說明兩個透鏡光纖不同幾何位置的透 第四圖(圖4)是透鏡光纖的放大圖,可 式光纖擴展光束的連接器。 圖1的混合 心蕊3(:5二::'!:,其:示#在透鏡化光纖上熱擴張 鏡。應"亥先纖具有石夕石+凸透鏡和蝴石夕酸鹽平凸透 第六圖A—c(圖6A—6C)顯示圖1所示混合式光_爐屈t 第七圖(圖7)為流程圖,其顯示製造圖^ 光纖擴展光束的連接器之優先方法的步驟。 /tb &式 一第八圖(圖8 )為流程圖,其顯示使用圖i所示 光纖擴展光束的連接器之優先方法的步驟。 此3式 附圖元件數字符號說明: 混合式光纖擴展光束連接器100;光纖1()la 1nik ίΓ;:2:第:透鏡光纖_第二透 套圈108;弟二套圈110;對齊固定器112;對齊針鎖1第丨4;
第18頁 1247147 圖式簡單說明 凸面透鏡116, 118;底部元件202a,202b;光束302;玻璃 透鏡4 0 0 ;頸部4 0 2 ;方法7 0 0 ;步驟7 0 2 ;步驟7 0 4 ; 步驟70 6;方法800;步驟802;步驟804。
第19頁
Claims (1)
1247147 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 相匹配對齊固定器,其能夠對準以及固定第一套圈以及 第二套圈,使得第一透鏡化光纖與第二透鏡化光纖分離預 先決定之距離。 6·依據申請專利範圍第1項之混合式光纖擴展光束連接器, 其中平凸硼矽酸鹽透鏡每一頸部以及球面透鏡部份具有表 示預先決定距離之幾何形狀,該距離為第一透鏡化光纖實 際與第二透鏡化光纖分離之距離。 7·依據申請專利範圍第1項之混合式光纖擴展光束連接器, 其中合光纖擴展光束連接器具有搞合效率為小於或等於 0· 14dB。 、 8·依據申請專利範圍第1項之混合式光纖擴展光束連接器, 其中第一透鏡化光纖能夠輸出準直光束以及第二透鏡化光 纖能夠接收準直光束,因為每一球面透鏡部份具有依據下 列公式之折射率以及幾何形狀: T二Rc*[n/(n-l)]+(D 其中各別球面透鏡部份的厚度 各別球面透鏡部份的曲度半徑 η二各別球面透鏡部份的折射率 Φ=相位偏移 以及其中每-球面透鏡部份之厚度再藉由繞射的焦點偏移 而增加以考慮第一及第二透鏡化光纖之特殊幾何形狀。 9· 一種混合式光纖擴展光束連接器,其使用來連接不相同 的光纖,該混合式功率擴展光束連接器包含: 第-透鏡化规,其包含-獅式光纖,該光纖融合拼接 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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中請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 至平凸硼矽酸鹽透鏡,該透鏡包含頸部部份以及球面部份, 其中第一透鏡化光纖能夠擴展光束以及輸出準直光束;, 第二透鏡化光纖,其包含另一種形式光纖,該光纖融合拼 接至平凸硼矽酸鹽透鏡,該透鏡包含頸部部份以及球面部 份,其中第一透鏡化光纖實際地與第二透鏡化光纖分離預 先決定的距離以及能夠接收準直光束以及聚焦光束使得光 束有效地由第一透鏡化光纖運行至第二透鏡光纖,其中光 纖融合拼接至平凸硼矽酸鹽透鏡以擴大第一及第二透鏡化 光纖之模場直徑,其將提高第一與第二透鏡化光纖間側向 不對準之容許誤差。 10·依據申請專利範圍第9項之混合式光纖擴展光束連接器 ,其中第一透鏡化光纖包含單模光纖以及第二透鏡化光纖 包含非零色散偏移之光纖。 11 ·依據申請專利範圍第9項之混合式光纖擴展光束連接器 ,其中第一透鏡化光纖包含單模光纖以及第二透鏡化光纖 包含非零色散偏移之大的有效面積光纖。 12.依據申請專利範圍第9項之混合式光纖擴展光束連接器 ,其中至少一條第一透鏡化光纖以及第二透鏡化光纖包含 具有複雜實際外形之光纖。 13·依據申請專利範圍第9項之混合式光纖擴展光束連接器 ,其中至少一條第一透鏡化光纖以及第二透鏡化光纖包含 具有不同的模場直徑之光纖。 14.依據申請專利範圍第9項之混合式光纖擴展光束連接器 ,其中至少一條第一透鏡化光纖以及第二透鏡化光纖包含 木紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4规格(210X297公嫠) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ^ J. m 、言 [247147 A8 B8 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝
訂 1247147 Α8 Β8 C8
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 插入第二透鏡化光纖,其包含另一種形式光纖插入至第二 套圈内,其巾第―透鏡化光纖包含-獅式光纖,該光纖融 合拼接至平凸硼矽酸鹽透鏡,該透鏡包含頸部部份以及球面 部份;以及 固定第-套_及第二賴使得第—透鏡化光纖以及第 一透鏡化光纖對齊以及彼此分離預先決定距離因而促使第 一透鏡化光纖擴展運行其中光束以及再輸出準直光束朝向 第一透鏡化光纖,該透鏡化光纖接收準直光束以及聚焦所接 收光束使得光束有效地由第一透鏡化光纖運行至第二透鏡 化光纖,其中光纖融合拼接至平凸爛石夕酸鹽透鏡以擴大第一 及第二透鏡化光纖之模場直徑,其將提高第一與第二透鏡化 光纖間側向不對準之容許誤差。 19·依據申請專利範圍第18項之方法,其中一種形式光纖以 及另外一種形式光纖具有不同的模場直徑。 20·依據申請專利範圍第18項之方法,其中一種形式光纖以 及另外一種形式光纖由不同的玻璃組成份所構成。 21·依據申請專利範圍第18項之方法,其中球面透鏡部份塗 覆防止反射之塗膜。 22·依據申請專利範圍第18項之方法,其中第一透鏡化光纖 能夠輸出準直光束以及第二透鏡化光纖能夠接收準直光束 ,因為每一球面透鏡部份具有依據下列公式之折射率以及 幾何形狀: T=Rc*[n/(n-l)]+0 其中T=各別球面透鏡部份的厚度 各紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) a4規格(21〇χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂---- 1247147 A8 Βδ C8 D8 六、申請專利範圍 ---------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Rc二各別球面透鏡部份的曲度半徑 η二各別球面透鏡部份的折射率 Φ二相位偏移 以及其中每一球面透鏡部份之厚度再藉由繞射的焦點偏移 而增加以考慮第一及第二透鏡化光纖之特殊幾何形狀。 23. —種使用混合式光纖擴展光束連接器之方法,該方法包 含下列步驟: 連接第一透鏡化光纖連接至第一光學組件内,其中第一 透鏡化光纖包含一種形式光纖,該光纖融合拼接至平凸硼 矽酸鹽透鏡,該透鏡包含頸部部份以及球面部份·, Μ 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 連接第二透鏡化光纖,其包含另一種形式光纖連接至第 二光學組件内,其中第二透鏡化光纖包含另外一種形式之 光纖,該光纖融合拼接至平凸硼矽酸鹽透鏡,該透鏡包含頸 部部份以及球面部份,其中第一透鏡化光纖以及第二透鏡 化光纖對齊以及彼此分離預先決定距離因而促使第一透鏡 化光纖擴展運行其中光束以及再輸出準直光束朝向第二透 鏡化光纖,該透鏡光纖接收準直光束以及聚焦所接收光束 使得光束有效地由第一光學組件運行至第二光學組件,因 而光纖融合拼接至平凸硼矽酸鹽透鏡以擴大第一及第二透 鏡化光纖之模場直徑,其將提高第一與第二透鏡化光纖間 側向不對準之容許誤差。 24. 依據申請專利範圍第23項之方法,其中一種形式光纖以 及另外一種形式光纖具有不同的模場直徑。 25. 依據申請專利範圍第23項之方法,其中一種形式光纖以 木紙張尺度適用+國國家榡準(CNS)八4胁(21〇><297公兼) 1247147 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 及另外-種形式光纖由不同的_喊份所構成。 26.依據申請專利範圍第烈項之方法,其中球面透鏡部份塗 覆防止反射之塗膜。 27·依據申清專利範圍第23項之方法,其中第一透鏡化光纖 能夠出準直光細及帛二透鏡化織能夠触準直光束 ’因為每-球φ透鏡部份具有依據下列公式之折射率以及 幾何形狀:T4ic*[n/(n-1)]+φ 其中Τ-各別球面透鏡部份的厚度 各別球面透鏡部份的曲度半徑 n=各別球面透鏡部份的折射率 Φ=相位偏移 以及其中每—球面透鏡部份之厚度再藉由繞射的焦點偏移 而增加以考慮第—及第二職化光纖之特殊幾何形狀。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貢) 1—訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 張 -紙 衣 適 準 榡 家 國 Α4 \—/ Ns 公 97 2
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