TWI613475B - 光纖耦合器 - Google Patents

Abstract

一種適於耦合二光纖的光纖耦合器，包含一基座以及一透鏡。基座具有一容置腔以及二通光孔。二通光孔分別連接於容置腔的相對二側。透鏡位於容置腔內並介於二通光孔之間。二光纖適於分別設置於透鏡的相對二側並分別對準於二通光孔，且二光纖的核心與透鏡的光軸重合。每條光纖的數值孔徑為NA，每條光纖的出光端與透鏡的中心點之間於光軸上的距離為D，透鏡的光學有效直徑為H，光線自光纖經過透鏡時最大錐角的一半為θ，透鏡的焦距為f，其滿足θ=sin ^-1(NA)以及D=2f=H/(2*tanθ)。

Description

光纖耦合器

本發明係關於一種光學耦合器，特別是一種用於耦合兩條光纖的光纖耦合器。

光纖耦合器是用於光訊號傳送的光被動元件，其功用是將兩條光纖的端面精密對接起來，以使從位於發射端之光纖發出的光訊號盡可能完整地耦合到位於接收端的另一條光纖中。對於高功率光纖的耦合，如果光纖端面對接不良，就會降低光耦合效率。此時，光纖端面在傳輸光訊號時非常容易因為表面不平整或留有粉塵顆粒而使光訊號的能量轉變成熱量，進而燒毀光纖端面附近的光纖核心。因此，提高光耦合效率對於光纖耦合器的設計有舉足輕重的影響。

在習知的光纖耦合程序中，多採用熔接方式來接合兩條光纖的端面。然而，採用熔接方式需要昂貴的熔接設備與複雜的熔接製程，並且光纖熔接的位置非常脆弱，必須透過額外元件保護以避免毀損。此外，若要更換光纖或僅進行光纖檢測就必須切斷兩條光纖，並於之後再次熔接，不僅缺乏彈性，同時也增加作業風險。

另一種對接方式則是將發射端之光纖發出的光線轉為平行光後再匯聚到接收端的光纖，雖然這種對接方式不需要熔接光纖，但是對於光纖接頭在軸向方向與徑向方向上的製造公差與組裝公差非常敏感，因此若要達到高光耦合效率，光纖與接頭的相對位置的精確度要求非常嚴苛，使得調整難度非常高。同時，採用這種對接方式的光纖耦合器體積過大，應用範圍受到很大限制。

鑒於以上的問題，本發明揭露一種光纖耦合器，有助於解決習知光纖耦合器在光纖對接方式上有高成本、複雜製程、對公差高敏感度以及體積過大等問題。

本發明所揭露的光纖耦合器適於耦合二光纖。光纖耦合器包含一基座以及一透鏡。基座具有一容置腔以及二通光孔。二通光孔分別連接於容置腔的相對二側。透鏡位於容置腔內並介於二通光孔之間。二光纖適於分別設置於透鏡的相對二側並分別對準於二通光孔，且二光纖的核心與透鏡的光軸重合。每條光纖的數值孔徑為NA，每條光纖的出光端與透鏡的中心點之間於光軸上的距離為D，透鏡的光學有效直徑為H，光線自光纖經過透鏡時最大錐角的一半為θ，透鏡的焦距為f，其滿足下列條件：θ=sin^-1(NA)；以及D=2f=H/(2*tanθ)。

本發明另揭露的光纖耦合器適於耦合二光纖。光纖耦合器包含一外殼以及一透鏡。外殼具有一容置腔以及二通光孔。二通光孔分別連接於容置腔的相對二側。透鏡位於容置腔內並介於二通光孔之間。二光纖適於分別設置於透鏡的相對二側並分別對準於二通光孔，且二光纖的核心與透鏡的光軸重合。每條光纖的數值孔徑為NA，每條光纖的出光端與透鏡的中心點之間於光軸上的距離為D，透鏡的光學有效直徑為H，光線自光纖經過透鏡時最大錐角的一半為θ，透鏡的焦距為f，其滿足下列條件：θ=sin^-1(NA)；以及D=2f=H/(2*tanθ)。

根據本發明所揭露的光纖耦合器，其可用於耦合兩條光纖。其中，每條光纖的數值孔徑為NA，每條光纖的出光端與透鏡的中心點之間於光軸上的距離為D，透鏡的光學有效直徑為H，光線自光纖經過透鏡時最大錐角的一半為θ，透鏡的焦距為f，其滿足條件式θ=sin-1(NA)以及 D=2f=H/(2*tanθ)。藉此，採用具備簡單製程與低製造成本優勢的元件配置方式即能達到兩條光纖的高光耦合效率。同時，由於兩條光纖沒有加工熔接在一起，因此容易拆卸更換，在使用上有更好的便利性。

另外，在條件式D=2f=H/(2*tanθ)當中，光纖之出光端與透鏡的中心點之間於光軸上的距離等於兩倍之透鏡的焦距。由於將出光端配置於兩倍透鏡的焦距位置，有助於在維持光纖耦合器符合小型化需求同時增加景深，因此當光纖設置於光纖耦合器時，能容許較多的組裝公差，不會因為光纖裝配後的位置與預定位置有些微的偏差就大幅降低光耦合效率。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

1‧‧‧光纖耦合器

2‧‧‧光纖

21‧‧‧出光端

10‧‧‧基座

110‧‧‧中央座體

120‧‧‧側座體

121‧‧‧通光孔

122‧‧‧止擋面

123‧‧‧錐形內壁面

130‧‧‧容置腔

140‧‧‧組裝槽

20‧‧‧透鏡

30、30”‧‧‧外殼

310‧‧‧第一殼件

311‧‧‧組裝槽

311a‧‧‧凸緣

3111‧‧‧止擋面

312‧‧‧第一鎖合部

313‧‧‧第一導引斜面

320‧‧‧第二殼件

321‧‧‧組裝槽

321a‧‧‧凸緣

3211‧‧‧止擋面

322‧‧‧第二鎖合部

323‧‧‧第二導引斜面

310”‧‧‧殼件

320”‧‧‧容置腔

311”‧‧‧通光孔

312”‧‧‧組裝槽

313”‧‧‧止擋面

A1‧‧‧錐形內壁面的延伸方向

B‧‧‧光錐

C‧‧‧透鏡的中心點

D‧‧‧光纖出光端與透鏡中心點之間於光軸上的距離

f‧‧‧透鏡的焦距

H‧‧‧透鏡的光學有效直徑

NA‧‧‧光纖的數值孔徑

O1‧‧‧通光孔的中心

O2‧‧‧組裝槽的中心軸

O3‧‧‧光纖的核心

L‧‧‧光軸

θ‧‧‧最大錐角的一半

圖1A為根據本發明第一實施例之光纖耦合器的剖切示意圖。

圖1B為圖1A之光纖耦合器的分解示意圖。

圖1C為用圖1A之光纖耦合器耦合兩條光纖的示意圖。

圖2為根據本發明第二實施例之光纖耦合器的剖切示意圖。

圖3A為根據本發明第三實施例之光纖耦合器的分解示意圖。

圖3B為圖3A之光纖耦合器耦合的剖切示意圖。

圖4為根據本發明第四實施例之光纖耦合器的剖切示意圖。

圖5為根據本發明第五實施例之光纖耦合器的剖切示意圖。

圖6為根據本發明第六實施例之光纖耦合器的分解示意圖。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根 據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請同時參照圖1A和圖1C。圖1A為根據本發明第一實施例之光纖耦合器的立體示意圖。圖1B為圖1A之光纖耦合器的分解示意圖。圖1C為用圖1A之光纖耦合器耦合兩條光纖的示意圖。在本實施例中。光纖耦合器1包含一基座10、一透鏡20以及一外殼30。

基座10包含一中央座體110以及二側座體120，並且二側座體120分別連接於中央座體110的相對二側。二側座體120分別具有一通光孔121、一止擋面122以及一錐形內壁面123。通光孔121位於二止擋面122，並且通光孔121連接於錐形內壁面123。中央座體110與二側座體120共同形成一容置腔130。二通光孔121分別連接於容置腔130的相對二側，並且錐形內壁面123形成部分容置腔130。在圖1B中，分別參照所繪示之基座10的二側座體120，其中容置腔130於錐形內壁面123的截面積沿朝向通光孔121的方向逐漸變小。換句話說，錐形內壁面123的錐頂部分較靠近止擋面122，其錐底部分較靠近中央座體110，並且通光孔121連接於錐形內壁面123的錐頂部分。

透鏡20位於容置腔130內並介於二通光孔121之間。詳細來說，透鏡20固定於基座10的中央座體110，透鏡20介於二錐形內壁面123之間，並且二通光孔121的中心O1與透鏡20的光軸L重合。在本實施例中，基座10與透鏡20一體成型而共同構成一座透明材質的模鑄成型(Mold Casting)件，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，基座與透鏡是獨立的二元件，並且透鏡可透過組裝方式設置於基座的容置腔內。

基座10與透鏡20皆設置於外殼30內。詳細來說，外殼30包含相連的一第一殼件310以及一第二殼件320。第一殼件310具有一組裝槽311以及至少一第一鎖合部312，且第二殼件320具有一組裝槽321 以及至少一第二鎖合部322。在本實施例中，第一鎖合部312與第二鎖合部322的數量皆為一。二組裝槽311、321的中心軸O2實質上平行於透鏡20的光軸L，並且中心軸O2與透鏡20的光軸L相重合。第一殼件310與第二殼件320透過第一鎖合部312與第二鎖合部322相鎖合。詳細來說，如圖1B所示，每個第一鎖合部312與第二鎖合部322分別具有一鎖孔(未另標號)，並且可使用螺絲穿過鎖孔而將第一鎖合部312鎖合於第二鎖合部322。本實施例以螺絲穿過鎖孔為例，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，第一鎖合部與第二鎖合部是凹槽與凸塊的匹配結構，並且第一鎖合部可直接固定於第二鎖合部。

如圖1C所示，繪示了光纖耦合器1耦合二光纖2的使用方式，其中二光纖2分別設置於透鏡20的相對二側並且分別對準於二通光孔121。詳細來說，二光纖2分別插設於組裝槽311與組裝槽321，並且二光纖2分別抵靠於二止擋面122，並且二光纖2的核心O3與透鏡20的光軸L重合。止擋面122有助於定位光纖2與透鏡20之間的相對位置，避免因為偏移而影響耦合效率。藉此，其中一條光纖2自出光端21發出光線而於基座10的容置腔130中形成光錐B，並且光線被透鏡20折射而匯聚到另一條光纖2的出光端21。

在本實施例中，為了實現二條光纖2之間的良好光耦合，光纖耦合器1中各元件的配置滿足以下條件：每條光纖2的數值孔徑為NA，每條光纖2的出光端21與透鏡20的中心點C之間於光軸L上的距離為D，透鏡20的光學有效直徑為H，光線自光纖2經過透鏡20時最大錐角的一半為θ，透鏡20的焦距為f，其滿足下列條件：[式1]θ=sin^-1(NA)；以及[式2]D=2f=H/(2*tanθ)。

透過式1與式2的搭配，可以得到高光耦合效率之光纖耦合器1的元件配置。以一個具體的設計過程為例說明，製造者可以先確定光 纖2的數值孔徑NA以及透鏡20的光學有效直徑H(通常即為透鏡20的實際直徑)，將確定好的數值孔徑NA代入式1得到光線最大錐角的一半θ。接著，將光線最大錐角的一半θ與透鏡20的光學有效直徑H代入式2得到距離D。當得到距離D時，製造者能確定基座10與外殼30的尺寸。在本實施例中，係將止擋面122與透鏡20的中心點C之間的間距設計成等於距離D，以使光纖2設置於光纖耦合器1時能滿足式2的條件。

值得一提的是，式2的光纖2之出光端21與透鏡20的中心點C之間於光軸L上的距離D等於兩倍的透鏡20的焦距f(D=2f)。由於將出光端21配置於兩倍透鏡20的焦距位置，有助於在維持光纖耦合器1符合小型化需求同時增加景深，因此光纖2插設於組裝槽311、321時能容許較多的組裝公差，不會因為光纖21沒有良好抵靠於止擋面122就大幅降低光耦合效率。

此外，在本實施例中，錐形內壁面123的延伸方向A1與透鏡20的光軸L之間的夾角實質上等於光線自光纖2經過透鏡20時最大錐角的一半θ。換句話說，錐形內壁面123的形狀匹配光線形成的光錐B。藉此，可避免靠近光錐邊緣的部分光線因為在錐形內壁面123發生折射而偏離光耦合路徑，有助於確保自其中一條光纖2射出的光線能完全被另一條光纖2接收，防止光強度在耦合後損失。然而，上述對於錐形內壁面123之形狀的限定並非用以限制本發明。在其他實施例中，錐形內壁面的延伸方向與透鏡的光軸之間的夾角可大於光線自光纖經過透鏡時最大錐角的一半。

第一實施例的光纖耦合器包含外殼，但本發明並不以此為限。請參照圖2，為根據本發明第二實施例之光纖耦合器的剖切示意圖。由於第二實施例與第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，光纖耦合器1不包含外殼。基座10具有二組裝槽140，其分別連接於二通光孔121。二組裝槽140的中心軸O2實質 上平行於透鏡20的光軸L，並且與光軸L相重合。兩條光纖適於分別插設於二組裝槽140而分別對準於二通光孔121。本實施例將組裝槽改配置於基座10，因此能省略外殼，進一步縮小光纖耦合器1的體積與製造成本。

在第一實施例中，光纖耦合器的外殼包含相組裝的兩個殼件，為了進一步提供良好的光耦合效率，可以在殼件上設計輔助組裝對位的結構。請參照圖3A和圖3B。圖3A為根據本發明第三實施例之光纖耦合器的分解示意圖。圖3B為圖3A之光纖耦合器耦合的剖切示意圖。由於第三實施例與第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，光纖耦合器1之外殼30的第一殼件310更具有一第一導引斜面313，且第二殼件320更具有適於抵靠於第一導引斜面313的一第二導引斜面323。當第一殼件310與第二殼件320透過第一鎖合部312與第二鎖合部322相鎖合時，第一導引斜面313於第二導引斜面滑動，能輔助製造者知曉第一殼件310與第二殼件320良好組裝時的位置，而有助於減少第一殼件310與第二殼件320在徑向方向上的組裝公差，避免因為此組裝公差而降低光耦合效率。本實施例以導引斜面來達到輔助組裝的效果，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，可以在外殼的殼件上設置凸塊與凹槽的匹配結構來輔助組裝。

第一實施例中的止擋面位於基座上，但本發明並不以此為限。請參照圖4，為根據本發明第四實施例之光纖耦合器的剖切示意圖。由於第四實施例與第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，外殼30分別自二組裝槽311、321的內壁面突出而形成凸緣311a與321a，並且二凸緣311a、321a分別具有止擋面3111與3211。每一止擋面3111與3211與透鏡20之中心點C之間的距離等於光纖2的出光端21與透鏡20之中心點C之間於光軸L上的距離D。

在第一實施例中，基座的中央座體與側座體為一體成型，但本發明並不以此為限。請參照圖5，為根據本發明第五實施例之光纖耦合 器的剖切示意圖。由於第五實施例與第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，基座10的中央座體110與側座體120是相互獨立的元件。側座體120可以透過貼合方式設置於中央座體110的相對二側。

在上述實施例中，光纖耦合器包含基座，並且透鏡固定於基座，但本發明並不以此為限；在其他實施例中，光纖耦合器不包含基座，並且透鏡固定於外殼。請參照圖6，為根據本發明第六實施例之光纖耦合器的剖切示意圖。由於第六實施例與第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，光纖耦合器1包含透鏡20與外殼30”。外殼30”包含二殼件310”，並且二殼件310”共同形成一容置腔320”。每個殼件310”分別具有一通光孔311”、一組裝槽312”以及一止擋面313”。二通光孔311”分別連接於容置腔320”的相對二側。透鏡20位於容置腔320”內並介於二通光孔311”之間。二止擋面313”分別對應二組裝槽312”。每個止擋面313”與透鏡20的中心點C之間的距離等於光纖的出光端與透鏡20的中心點C之間於光軸上的距離。光纖可插設於組裝槽312”並且抵靠於止擋面313”，以對準於通光孔311”。

此外，在本實施例中，外殼30”的二殼件310”相組裝而共同形成一夾持面314”，並且其中一殼件310”具有一承靠面315”。夾持面314”的延伸方向實質上平行於透鏡20的光軸L。承靠面315”連接於夾持面314”，且承靠面315”朝向透鏡20的光軸L延伸。透鏡20夾持於夾持面314”並抵靠於承靠面315”。藉此，透鏡20不需依靠基座也能固定在外殼30”內的特定位置。此外，承靠面315”有助於避免透鏡20歪斜，能確保組裝完成後透鏡20的光軸L是平行於通光孔311”的中心以及組裝槽312”的中心軸。在本實施例中，夾持面314”與承靠面315”皆為環形，而 能與透鏡20的外形有較好的匹配，進而使透鏡20能牢固地被夾持面314”夾持住，同時穩固地抵靠於承靠面315”，但上述夾持面314”與承靠面315”的限定並非用以限制本發明。

在本實施例中，二殼件310”相組裝而共同形成夾持面314”，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，單一殼件310”可具有完整的夾持面314”。

另外，在本實施例中，外殼30”的兩殼件310”可具有如圖1A繪示的鎖合部，並且更可具有如圖3B繪示的導引斜面。鎖合部與導引斜面的功能已在前述實施例說明過，故此處不再贅述。

綜上所述，本發明所揭露的光纖耦合器可用於耦合兩條光纖，其中每條光纖的數值孔徑為NA，每條光纖的出光端與透鏡的中心點之間於光軸上的距離為D，透鏡的光學有效直徑為H，光線自光纖經過透鏡時最大錐角的一半為θ，透鏡的焦距為f，其滿足條件式：θ=sin^-1(NA)以及D=2f=H/(2*tanθ)。藉此，採用具備簡單製程與低製造成本優勢的元件配置方式即能達到兩條光纖的高光耦合效率。同時，由於兩條光纖沒有加工熔接在一起，因此容易拆卸更換，在使用上有更好的便利性。

另外，在條件式D=2f=H/(2*tanθ)當中，光纖之出光端與透鏡的中心點之間於光軸上的距離等於兩倍之透鏡的焦距。由於將出光端配置於兩倍透鏡的焦距位置，有助於在維持光纖耦合器符合小型化需求同時增加景深，因此當光纖設置於光纖耦合器時，能容許較多的組裝公差，不會因為光纖裝配後的位置與預定位置有些微的偏差就大幅降低光耦合效率。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1‧‧‧光纖耦合器

2‧‧‧光纖

21‧‧‧出光端

121‧‧‧通光孔

122‧‧‧止擋面

123‧‧‧錐形內壁面

20‧‧‧透鏡

311‧‧‧組裝槽

321‧‧‧組裝槽

A1‧‧‧錐形內壁面的延伸方向

B‧‧‧光錐

C‧‧‧透鏡的中心點

D‧‧‧光纖出光端與透鏡中心點之間於光軸上的距離

H‧‧‧透鏡的光學有效直徑

O3‧‧‧光纖的核心

L‧‧‧光軸

θ‧‧‧最大錐角的一半

Claims (18)

1. 一種光纖耦合器，適於耦合二光纖，該光纖耦合器包含一基座以及一透鏡，該基座具有一容置腔以及二通光孔，該二通光孔分別連接於該容置腔的相對二側，該透鏡位於該容置腔並介於該二通光孔之間，該二光纖適於分別設置於該透鏡的相對二側並分別對準於該二通光孔，且該二光纖的核心與該透鏡的光軸重合；其中，每一該二光纖的數值孔徑為NA，每一該二光纖的出光端與該透鏡的中心點之間於光軸上的距離為D，該透鏡的光學有效直徑為H，光線自該光纖經過該透鏡時最大錐角的一半為θ，該透鏡的焦距為f，其滿足下列條件：θ=sin ^-1(NA)；以及D=2f=H/(2*tanθ)。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合器，該透鏡固定於該基座，且該二通光孔的中心與該透鏡的光軸重合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合器，其中該基座更具有二止擋面，該二通光孔分別位於該二止擋面，每一該二止擋面與該透鏡的中心點之間的距離等於每一該二光纖的出光端與該透鏡的中心點之間於光軸上的距離，且該二光纖適於分別抵靠於該二止擋面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合器，其中該透鏡與該基座為一體成型。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合器，其中該基座包含一中央座體以及二側座體，該二側座體分別連接於該中央座體的相對二側，該中央座體與該二側座體共同形成該容置腔，該二側座體分別具有該二通光孔，且該透鏡固定於該中央座體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合器，其中該基座更具有形成部分該容置腔的二錐形內壁面，該二通光孔分別連接於該二錐形內壁面，該透鏡介於該二錐形內壁面之間，該二通光孔分別位於該二錐形內壁面的一端，該容置腔於該錐形內壁面的截面積沿朝向該通光孔的方向逐漸變小，該錐形內壁面的延伸方向與該透鏡的光軸之間的夾角實質上等於光線自該二光纖經過該透鏡時最大錐角的一半。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合器，其中該基座更具有二組裝槽，該二組裝槽分別連接於該二通光孔，每一該二組裝槽的中心軸實質上平行於該透鏡的光軸，該二光纖適於分別插設於該二組裝槽而分別對準於該二通光孔。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合器，更包含一外殼，該基座設置於該外殼內，該外殼具有分別連接於該二通光孔的二組裝槽，每一該二組裝槽的中心軸實質上平行於該透鏡的光軸，該二光纖適於分別插設於該二組裝槽而分別對準於該二通光孔。
9. 如申請專利範圍第8項所述之光纖耦合器，其中該外殼更具有二止擋面，該二止擋面分別對應該二組裝槽，每一該二止擋面與該透鏡的中心點之間的距離等於每一該二光纖的出光端與該透鏡的中心點之間於光軸上的距離，且該二光纖適於分別抵靠於該二止擋面。
10. 如申請專利範圍第8項所述之光纖耦合器，其中該外殼包含相連的一第一殼件以及一第二殼件，該第一殼件與該第二殼件分別具有該二組裝槽，該第一殼件更具有至少一第一鎖合部，該第二殼件更具有至少一第二鎖合部，且該第一殼件與該第二殼件透過該至少一第一鎖合部與該至少一第二鎖合部相鎖合。
11. 如申請專利範圍第8項所述之光纖耦合器，其中該外殼包含相連的一第一殼件以及一第二殼件，該第一殼件與該第二殼件分別具有該二組裝槽，該第一殼件具有一第一導引斜面，且該第二殼件具有抵靠於該第一導引斜面的一第二導引斜面。
12. 一種光纖耦合器，適於耦合二光纖，該光纖耦合器包含一外殼以及一透鏡，該外殼具有一容置腔以及二通光孔，該二通光孔分別連接於該容置腔的相對二側，該透鏡位於該容置腔內並介於該二通光孔之間，該二光纖適於分別設置於該透鏡的相對二側並分別對準於該二通光孔，且該二光纖的核心與該透鏡的光軸重合；其中，每一該二光纖的數值孔徑為NA，每一該二光纖的出光端與該透鏡的中心點之間於光軸上的距離為D，該透鏡的光學有效直徑為H，光線自該光纖經過該透鏡時最大錐角的一半為θ，該透鏡的焦距為f，其滿足下列條件：θ=sin ^-1(NA)；以及D=2f=H/(2*tanθ)。
13. 如申請專利範圍第12項所述之光纖耦合器，其中該外殼更具有二止擋面，該二通光孔分別位於該二止擋面，每一該二止擋面與該透鏡的中心點之間的距離等於每一該二光纖的出光端與該透鏡的中心點之間於光軸上的距離，且該二光纖適於分別抵靠於該二止擋面。
14. 如申請專利範圍第12項所述之光纖耦合器，其中該外殼更具有二組裝槽，該二組裝槽分別連接於該二通光孔，每一該二組裝槽的中心軸實質上平行於該透鏡的光軸，該二光纖適於分別插設於該二組裝槽而分別對準於該二通光孔。
15. 如申請專利範圍第12項所述之光纖耦合器，其中該外殼更具有形成部分該容置腔的一夾持面，該夾持面的延伸方向實質上平行於該透鏡的光軸，且該透鏡夾持於該夾持面。
16. 如申請專利範圍第15項所述之光纖耦合器，其中該外殼更具有形成部分該容置腔並與該夾持面相連的一承靠面，該承靠面朝向該透鏡的光軸延伸，且該透鏡抵靠於該承靠面。
17. 如申請專利範圍第12項所述之光纖耦合器，其中該外殼包含相連的一第一殼件以及一第二殼件，該第一殼件與該第二殼件分別具有該二通光孔，該第一殼件更具有至少一第一鎖合部，該第二殼件更具有至少一第二鎖合部，且該第一殼件與該第二殼件透過該至少一第一鎖合部與該至少一第二鎖合部相鎖合。
18. 如申請專利範圍第12項所述之光纖耦合器，其中該外殼包含相連的一第一殼件以及一第二殼件，該第一殼件與該第二殼件分別具有該二通光孔，該第一殼件具有一第一導引斜面，且該第二殼件具有抵靠於該第一導引斜面的一第二導引斜面。