[发明专利]低耦合损耗光检测器/光纤设备及其形成方法

说明书

对在先申请的优先权索引

本申请要求由发明人罗欣等人2006年10月20日提交的名称为“LowCoupling Loss Photodetector/Optical Fiber Apparatus and Method ForForming The Same”、序列号为60/862,369的美国专利申请的权益，并通过引用将其合并于此。

技术领域

总体而言，本发明涉及激光和光耦合，更具体而言，本发明提供了一种将光源(例如激光)耦合到接收装置(例如端口、光缆)的设备和方法。

背景技术

每当光从一种介质传播到另一种具有不同折射系数的介质时，都会发生反射。反射量取决于系数的差或对比。在光从一种高系数介质(如玻璃)传播到具有低系数的空气中、再传播到另一高系数介质的应用中，可发生显著的反射。为了抑制系数对比所引起的反射，已经使用了抗反射膜或系数匹配技术。

在光纤通信系统中，光组件被用作光源、接收器或处理装置。接收器光组件以光波导(如光纤和光检测器)作为示例。通常，考虑到环境和构造的需要，光波导必须远离光检测器来放置。由于离开光波导的激光将发散，因此在波导和光检测器之间放置一个或多个透镜，以聚集发散的光束并将其聚焦到光检测器上。该光路径引入了多个、高的光系数对比的界面。在不同介质间的每个边界处，例如光纤/空气、空气/透镜、透镜/空气、空气/光检测器，由于高的系数变化而发生反射。这些反射是使信号强度降级的损失能量。用来减少信号损失量的现有技术包括：各部件的抗反射涂层以及在光检测器上添加系数匹配的介质的厚膜。

此外，在一些应用(例如模拟信号传输)中，多次反射可导致信号噪声。需要特别小心，以防止从接收器光组件反射回光纤波导中。例如，模拟CATV传输系统中的回波损耗要求接收器回波损耗超过40dB。典型地，光纤以6-8度进行角度切割，以实现所要求的回波损耗。

因此，需要一种新的设备和方法，以减少信号强度降级。

发明内容

为了减少信号强度降级，将系数对比减小介质插入到光检测器、耦合光器件和/或波导之间。该介质具有在光检测器和耦合光器件的折射系数之间、以及在光纤和耦合光器件的折射系数之间的折射系数。在一个实施例中，该介质包含：折射系数高于空气的折射系数的硅树脂、环氧树脂或其它透明介质中的一个或多个，其将减少或消除这些装置中不必要的光反射。

在一个实施例中，一种耦合设备包含光源(例如光纤)、端口(例如光检测器)、低对比介质(low contrast medium)和透镜。透镜被设置在光源和端口之间，使得光源发出的光被聚焦在端口上。低对比介质被设置在光源和透镜之间和/或端口和透镜之间。

在一个实施例中，一种形成耦合设备的方法包括：将光源(例如光纤)和端口(例如光检测器)之间的透镜对准，以使从光源发出的光通过透镜聚焦在端口上；以及在光源和透镜之间和/或端口和透镜之间施加低对比介质。

附图说明

参考附图对本发明的非限制和非穷尽性实施例进行描述。在附图中，除非另外规定，同样的参考标记在各个视图中指代同样的部分。

图1是示出根据本发明一实施例的耦合设备的示意图；

图2是示出根据本发明一实施例的耦合设备的示意图；

图3是示出根据本发明一实施例的耦合设备的示意图；

图4是示出根据本发明一实施例的耦合设备的示意图；以及

图5是示出一种形成耦合设备的方法的流程图。

具体实施方式

提供以下描述是为了使本领域普通技术人员能够执行和使用本发明，并且以下描述是在特定应用及其需求的上下文中提供的。对本实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说将是明显的，并且这里所定义的原理可被应用到其它实施例和应用，而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明并非意在局限于所示出的实施例，而是与符合这里所公开的原理、特征和教示的最宽范围相一致。

本发明的实施例涉及：由于在耦合设备的光路径中的高对比系数变化而引起的多次反射。在可能之处，由较高系数的介质来代替具有低折射系数的空气或真空，以针对该光路径来实现低对比系数变化。