专利名称：一种光纤准直器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光纤准直器。
背景技术：
光纤准直器是光纤通讯领域中常见的光无源器件之一，它的功能是将光纤出射的点光源扩束，准直成大光斑的平行光从透镜折射，它主要由光纤头、双球面透镜和封装管组成。对于现有技术的双光纤准直器或多光纤准直器，由其各光纤输入的激光聚焦准直后，其输出的光束相互不平行，在作为其它一些组合光学器件的一部分时，它不能单独满足这些光学器件对相互平行的双光束或多光束的需要，而必须在光纤准直器输出后另外附加斜角棱镜或其它偏折光器件以获得相互平行的光束，这样就提高了这些光学器件的制作成本且降低了稳定性。
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上的不足，提供一种由各光纤输入的激光聚焦准直后，其输出光束相互平行的双光纤或多光纤准直器。
本实用新型所采用的技术方案是本实用新型主要由封装管、光纤头和双球面透镜组成，所述的光纤头设有二根或二根以上的光纤，它满足以下关系式(1)---[1-nρ2+[1-nρ2·L3n+1]·1-nρ1]·r3+[[1-nρ2+[1-nρ2·L3n+1]·1-nρ1]·d3+1-nρ2·L3n+1]·θ3=0]]>
(2)---[1-nρ2+[1-nρ2·L4n+1]·1-nρ1]·r4+[[1-nρ2+[1-nρ2·L4n+1]·1-nρ1]·d4+1-nρ2·L4n+1]·θ4=0]]>其中，ρ1为所述的双球面透镜靠近所述的光纤头这一端的球面曲率半径，ρ2为所述的双球面透镜另一端球面的曲率半径；n为所述的双球面透镜的材料折射率；d3、d4分别为第一根所述的光纤和另一根所述的光纤光束出射端点到该光束至所述的双球面透镜的入射点的距离；L3、L4分别为第一根所述的光纤和另一根所述的光纤出射激光在所述的双球面透镜中的行程距离；θ3、θ4分别为第一根所述的光纤和另一根所述的光纤出射光束与所述的双球面透镜的两球面球心所在直线的夹角；r3、r4分别为第一根所述的光纤和另一根所述的光纤光束出射端点到所述的双球面透镜的两球面球心所在直线的距离，光束出射端点在所述的双球面透镜的两球面球心所在直线的一侧取正值，在相对的另一侧则取负值。
本实用新型的有益效果是 由于本实用新型满足关系式(1)---[1-nρ2+[1-nρ2·L3n+1]·1-nρ1]·r3+[[1-nρ2+[1-nρ2·L3n+1]·1-nρ1]·d3+1-nρ2·L3n+1]·θ3=0]]>(2)---[1-nρ2+[1-nρ2·L4n+1]·1-nρ1]·r4+[[1-nρ2+[1-nρ2·L4n+1]·1-nρ1]·d4+1-nρ2·L4n+1]·θ4=0]]>因而由其各光纤输入的激光聚焦准直后，其输出光束相互平行。
图1是本实用新型的光路示意图；图2是本实用新型的装配结构示意图。
具体实施方式
实施例1本实用新型主要由封装管12、光纤头1和双球面透镜2组成，光纤头1设有二根光纤3、4。
双球面透镜2由折射率为1.7447的玻璃制作，其靠近光纤头1一端的球面曲率半径ρ1＝0.7mm，另一端球面曲率半径ρ2＝2mm；所述的光纤3、4光束出射端点到所述的双球面透镜2的两球面球心所在直线的距离r3、r4不限，本实施例r4取0.125mm，r3取-0.125mm；所述的光纤3、4出射光束与所述的双球面透镜2的两球面球心所在直线的夹角θ3、θ4都为0度；所述的光纤3、4光束出射端点到该光束至所述的双球面透镜2的入射点的距离d3、d4不限，本实施例均取0.2mm；所述的光纤3、4出射激光在所述的双球面透镜2中的行程距离L3、L4都为6.326mm。
图1是本实用新型的光路示意图。
根据高斯光束传输理论，双球面透镜2的ABCD传输矩阵可表示为101-nρ21·1Ln01·101-nρ11,]]>L为光束在双球面透镜2中传输的距离。由于本实施例满足以下二个关系式(1)---[1-nρ2+[1-nρ2·L3n+1]·1-nρ1]·r3+[[1-nρ2+[1-nρ2·L3n+1]·1-nρ1]·d3+1-nρ2·L3n+1]·θ3=0]]>(2)---[1-nρ2+[1-nρ2·L4n+1]·1-nρ1]·r4+[[1-nρ2+[1-nρ2·L4n+1]·1-nρ1]·d4+1-nρ2·L4n+1]·θ4=0]]>因而，本实施例的出射光必然平行。
如图2所示，本实用新型的光纤头1和双球面透镜2被固定在封装管12内。为了提高可靠性，封装管12采用双层结构，与光纤头1及双球面透镜2接触的一层为玻璃或石英材料，外层材料为金属，光纤头1和双球面透镜2与封装管12的采用胶粘接方式固定，也可以采用焊锡焊接或激光焊接等方式固定。
实施例2本实用新型的双球面透镜2由折射率为1.7447的玻璃制作，其靠近光纤头1一端的球面曲率半径ρ1＝2.5mm，另一端球面曲率半径ρ2＝2.5mm；所述的光纤3、4光束出射端点到所述的双球面透镜2的两球面球心所在直线的距离r3、r4分别为0.063及-0.063mm；所述的光纤3、4出射光束与所述的双球面透镜2的两球面球心所在直线的夹角θ3、θ4分别为10.99度及-10.99度；所述的光纤3、4光束出射端点到该光束至所述的双球面透镜2的入射点的距离d3、d4均为0.1mm；所述的光纤3、4出射激光在所述的双球面透镜2中的行程距离L3、L4均为5mm。
其余与实施例1相同。
权利要求1.一种光纤准直器，主要由封装管(12)、光纤头(1)和双球面透镜(2)组成，所述的光纤头(1)设有二根或二根以上的光纤(3、4)，其特征在于，它满足以下关系式(1)[1-nρ2+[1-nρ2·L3n+1]·1-nρ1]·r3+[[1-nρ2+[1-nρ2·L3n+1]·1-nρ1]·d3+1-nρ2·L3n+1]·θ3=0]]>(2)[1-nρ2+[1-nρ2·L4n+1]·1-nρ1]·r4+[[1-nρ2+[1-nρ2·L4n+1]·1-nρ1]·d4+1-nρ2·L4n+1]·θ4=0]]>其中，ρ1为所述的双球面透镜(2)靠近所述的光纤头(1)一端的球面曲率半径，ρ2为所述的双球面透镜(2)另一端球面的曲率半径；n为所述的双球面透镜(2)的材料折射率；d3、d4分别为所述的光纤(3、4)光束出射端点到该光束至所述的双球面透镜(2)的入射点的距离；L3、L4分别为所述的光纤(3、4)出射激光在所述的双球面透镜(2)中的行程距离；θ3、θ4分别为所述的光纤(3、4)出射光束与所述的双球面透镜(2)的两球面球心所在直线的夹角；r3、r4分别为所述的光纤(3、4)光束出射端点到所述的双球面透镜(2)的两球面球心所在直线的距离，光束出射端点在所述的双球面透镜(2)的两球面球心所在直线的一侧取正值，在相对的另一侧则取负值。
专利摘要本实用新型公开了一种光纤准直器，旨在提供一种由其各光纤输入的激光聚焦准直后，其输出光束相互平行的双光纤或多光纤准直器。本实用新型主要由封装管(12)、设有二根或二根以上光纤(3、4)的光纤头(1)和双球面透镜(2)组成，它的各光路满足特定的关系式。本实用新型可应用于光纤通讯领域。
文档编号H04B10/12GK2648462SQ0327345
公开日2004年10月13日 申请日期2003年8月15日 优先权日2003年8月15日
发明者叶小华, 赵泽雄 申请人:珠海保税区光联通讯技术有限公司