一种低成本的光纤准直器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤通信领域，具体涉及光纤设备的制作和设计；更具体地说，本发明涉及一种低成本的光纤准直器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]现有的光纤准直器，透镜和光纤头之间保留有空气间隙，为使光纤端面落在透镜焦点上，装配时每一个间隙的厚度都需要调整，比较费工。
[0003]具体地，图1至图3示意性地示出了根据现有技术的光纤准直器组装方法。如图1至图3所示，在根据现有技术的光纤准直器组装方法中，首先制备透镜I并在透镜I外部固定附接套管5(如图1所示);随后，将侧壁涂覆有紫外胶4的光纤头3装入套管5的开口端(如图2所示)；此时，由于透镜I的制造公差的原因，透镜I的中心长度(例如球面透镜的球面中心至相对的平面中心的长度，或者梯度透镜的两个相对平面的中心之间的长度)对于制造出的各个透镜存在区别；此时，如图3中的箭头所示，需要向光纤头3输入校准光，并且在调节透镜I与光纤头3之间的距离DO (即相对于透镜I将光纤头3向套管5内退或外拉)的同时通过仪器或人眼查看从透镜I出射的光是否准直来确定光纤头3在套管5内的定位。具体地说，当从透镜I出射的光准直时，可确定该状态下的光纤头3处于适当位置；此时，通过向紫外胶4照射紫外光，使得紫外胶4将光纤头3粘贴固定至套管5。
[0004]在现有技术中，为调整光纤头3在套管5内的定位，一般需要采用五维调节装置，必须一次性调整XYZ三轴以及上下、左右两个倾角五维到位。
[0005]可以看出，根据现有技术的光纤准直器组装方法不仅需要外源光源等辅助设备，而且需要通过人工校准的方式，在诸如显微镜之类的检查设备下，由操作人员手动调节透镜和光纤头之间的空气间隙的大小，以便光纤头可以与透镜相互对准，从而使得外源光源发出的光线经过透镜之后变成平行光出射。
[0006]为了解决现有技术存在的组装效率不高、需要额外的辅助设备、且由于需要人工调整而产生调整误差的种种问题，发明人在2014年07月24日的编号201410356622.8的中国专利申请中，披露了一种改进后的组装效率高且调整精度高的光纤准直器组装方法以及相应的光纤准直器结构。
[0007]根据上述专利申请的内容，提出:首先，准备第二侧端面与第一侧端面为平面且平行、并且厚度等于透镜截距的定焦标准件。随后，将透镜、定焦标准件和光纤头按照定焦标准件的第二侧端面与光纤头的内侧端面紧贴，定焦标准件的第一侧端面与透镜的内侧端面紧贴的方式，将透镜、定焦标准件和光纤头连接并固定。优选的，定焦标准件的第一侧通过第一透光胶固定至透镜的连接端面，而且定焦标准件的第二侧通过第二透光胶固定至光纤头。
[0008]上述改进后的光纤准直器组装方法简化了操作、同时减少了采用五维调节装置作为额外辅助设备导致的生产成本。但同时也引入了新的问题，即，由于需要考虑定焦标准件以及第一透光胶、第二透光胶导致增加的界面光反射，为了保证光纤准直器的光通过率，需匹配各光路元件的折射率，使原材料的选购变得困难。同时，还带来仓储、生产准备流程等方面的开销增加。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是针对上述【背景技术】存在的原材料成本上升等问题，提供一种低成本的光纤准直器及其制造方法，能保证光纤准直器的光通过率，同时保持组装效率高且调整精度高的优点。
[0010]为了实现上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种光纤准直器，其包括:光纤头、透镜、以及定焦标准件；其中，光纤头的内侧端面为平面且与主轴成一夹角；透镜的内侧端面为平面且与主轴成一夹角，该夹角与前述的光纤头第一侧端面夹角相等；定焦标准件的第二侧端面与第一侧端面为平面且平行，并且两端面间的厚度等于透镜的截距，该定焦标准件的第二侧端面与该光纤头的内侧端面紧贴，该定焦标准件的第一侧端面与该透镜的内侧端面紧贴；该定焦标准件的光路通过部分是由与光纤头、透镜中的至少一个相同的透光材料制成的。
[0011]根据本发明的第二方面，提供了一种光纤准直器，其包括:光纤头、透镜、定焦标准件以及第一透光胶、第二透光胶；其中，光纤头的内侧端面为平面且与主轴成一夹角；透镜的内侧端面为平面且与主轴成一夹角，该夹角与前述的光纤头第一侧端面夹角相等；定焦标准件的第二侧端面与第一侧端面为平面且平行，并且两端面间的厚度等于透镜的截距，该定焦标准件的第二侧端面与该光纤头的内侧端面紧贴，该定焦标准件的第一侧端面与该透镜的内侧端面紧贴；该第一透光胶均匀的填充并固化在所述定焦标准件的第一侧端面与该透镜的内侧端面间；该第二透光胶均匀的填充并固化在所述定焦标准件的第二侧端面与该光纤头的内侧端面间；该定焦标准件的光路通过部分是由与光纤头、透镜中的至少一个相同的透光材料制成的。
[0012]优选的，该第一透光胶的折射率等于该透镜的折射率。
[0013]优选的，该第二透光胶的折射率等于该光纤头的折射率。
[0014]根据本发明的第三方面，提供了一种光纤准直器，其包括:光纤头、透镜、定焦标准件以及透光胶；其中，光纤头的内侧端面为平面且与主轴成一夹角；透镜的内侧端面为平面且与主轴成一夹角，该夹角与前述的光纤头第一侧端面夹角相等；定焦标准件的第二侧端面与第一侧端面为平面且平行，并且两端面间的厚度等于透镜的截距，该定焦标准件的第二侧端面与该光纤头的内侧端面紧贴，该定焦标准件的第一侧端面与该透镜的内侧端面紧贴；该透光胶均匀的填充并固化在所述定焦标准件的第一侧端面与该透镜的内侧端面间、所述定焦标准件的第二侧端面与该光纤头的内侧端面间；该定焦标准件的光路通过部分是由与光纤头、透镜中的至少一个相同的透光材料制成的。
[0015]优选的，该透光胶的折射率大于等于光纤头的折射率并且小于等于透镜的折射率。
[0016]优选的，该透光胶的折射率等于定焦标准件的折射率。
[0017]优选的，该定焦标准件是由与光纤头相同的透光材料制成的，而该透光胶的折射率等于该透镜的折射率。
[0018]优选的，该定焦标准件是由与透镜相同的透光材料制成的，而该透光胶的折射率等于该光纤头的折射率。
[0019]根据本发明的第四方面，提供了一种光纤准直器的制造方法，包括步骤:制造内侧端面为平面、且与主轴成一夹角的光纤头；制造内侧端面为平面、且与主轴成一与前述的光纤头夹角相等夹角的透镜；用与光纤头、透镜中的至少一个相同的透光材料制造第二侧端面与第一侧端面为平面且平行、并且厚度等于透镜截距的定焦标准件；将透镜、定焦标准件和光纤头按照定焦标准件的第二侧端面与光纤头的内侧端面紧贴，定焦标准件的第一侧端面与透镜的内侧端面紧贴的方式，将透镜、定焦标准件和光纤头连接并固定。
[0020]优选的，还包括步骤:在准备定焦标准件之前，以光学方法测量待组装透镜的截距。
[0021]优选的，还包括步骤:在已粘接并固定的透镜、定焦标准件和光纤头的侧壁外部，将内径等于透镜、定焦标准件和光纤头中最大外径的套筒粘接并固定。
[0022]优选的，还包括步骤:以胶将透镜、定焦标准件和光纤头中一个的侧壁先与套管内壁粘连并固化该胶；将透镜、定焦标准件和光纤头按照定焦标准件的第二侧端面与光纤头的内侧端面紧贴，定焦标准件的第一侧端面与透镜的内侧端面紧贴的方式，将透镜、定焦标准件和光纤头连接并固定。
[0023]优选的，该定焦标准件的外形呈正圆柱体、斜圆柱体、六棱柱体、四棱柱体或三棱柱体。
[0024]优选的，该侧端面与主轴的夹角等于90度、86度、84度、82度、或78度。
[0025]优选的，该透镜为球面透镜、梯度透镜、或非球面透镜。
[0026]优选的，还包括步骤:在定焦标准件的第一侧端面、第二侧端面、光纤头的内侧端面、透镜的内侧端面中的至少一个表面上镀膜。
[0027]优选的，该第一透光胶的折射率等于该透镜的折射率。优选的，该第二透光胶的折射率等于该光纤头的折射率。