[发明专利]一种多模光纤和光电探测器的耦合结构

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通讯领域，特别涉及一种用于多模光纤和光电探测片的耦合结构。

背景技术

由于多模光纤的纤芯模场较大，而高速光电探测器的感光区域较小，因此在多模光纤和光电探测器的耦合结构中，不能采用光纤纤芯直接对准探测器的方式来进行耦合，都需要在其光路中加入一些光束整形或者聚焦的光学器件来实现耦合。传统的做法是采用压模塑料透镜的方式来实现，但是此种方式开模投入非常巨大，成本很高，而且透镜的设计复杂，参数敏感性高，所能允许的误差很小，稍有不慎就会出现纰漏，需要极为精准的控制才有较大的把握实现产品的研制生产，并且研发和生产周期也较长。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于多模光纤和光电探测片的耦合结构，该耦合结构具有高耦合效率、低成本、组装简单快捷、体积较小等优点，以满足日益增长的高性能、低成本高速传输产品的需求。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种多模光纤与光电探测器的耦合结构，包括一反射结构和一汇聚结构，所述反射结构用于将光纤的所有输出光束反射到所述汇聚结构的输入端里；所述汇聚结构用于实现光束的传输和聚集，其输出端与光电探测器相连接；所述光电探测器用于实现光束的接收、耦合与转换。

进一步的，所述反射结构为反射镜或多模光纤输出端的光纤端面，所述光纤端面与竖直方向被磨成一定角度，通过光纤端面的全内反射将输出光束反射到所述汇聚结构里。

进一步的，所述汇聚结构为镀金属膜微片结构、玻璃柱体或棒状结构、塑料柱体或棒状结构。

进一步的，所述镀金属膜微片结构、玻璃柱体和塑料柱体均含有喇叭状通孔，所述玻璃棒状结构和塑料棒状结构均呈喇叭状通孔结构，该通孔的上口径大于下口径，呈倒置放置，口径大的一端作为所述汇聚结构的输入端，口径小的一端作为所述汇聚结构的输出端，与光电探测器相连接。

进一步的，所述通孔的反射面镀有至少一层高反射膜。

进一步的，所述通孔口径大的一端尺寸大于从反射结构反射到汇聚结构的入射光斑尺寸，口径小的一端尺寸小于或等于光电探测器感光区域尺寸。

进一步的，所述镀金属膜微片结构、玻璃柱体和塑料柱体为实体结构，所含通孔的口径上大下小，利用全反射原理进行光束传输与整形聚焦。

进一步的，所述反射镜的反射面镀有至少一层高反射膜。

进一步的，所述光纤端面镀有至少一层高反射膜。

进一步的，所述光纤端面被磨成的角度为小于依所述光纤材料的折射率计算出的全反射角时，在光纤端面上镀有至少一层高反射膜。

采用上述技术方案，光束从光纤纤芯中出射后到达反射镜，被反射镜反射后的光束向下传输进入汇聚结构，光束也可以被光纤自身带有一定角度的光纤端面全内反射后向下传输进入汇聚结构，由于汇聚结构含有上口径大于下口径的喇叭状通孔，从口径大的一端进入的光束会在汇聚结构的反射面上进行反射，由于该反射面镀有高反射膜，或者汇聚结构采用实心结构，利用全反射原理而不镀膜，都不会产生额外的损耗，从而使光束完全被限制在该汇聚结构中，无论被反射面反射多少次该光束都会向下传输，并且由于通孔下方的口径较小，小于或等于光电探测器的感光区域，则在其中的所有光束都将入射到该感光区域上，完成高效率的耦合。在此设计方案中，利用反射结构的反射和汇聚结构中喇叭口状的通孔结构实现光束的反射、传输和聚焦，可以极大的减小系统的复杂程度，使器件做到简单小型整洁美观，可有效的节约产品成本，且降低了装配难度，使器件易于装配调试，装配效率高，又具有一致性好，耦合效率高，插损小，良好的温度性能，有利于大规模的生产应用。

附图说明

图1为本发明耦合结构中实施例一的原理示意图。

图2为本发明耦合结构中实施例二的原理示意图。

图3为本发明耦合结构中实施例三的原理示意图。

其中：1.多模光纤，11.光纤纤芯，12.光纤端面，2.反射镜，21.反射镜的反射面，3.汇聚结构，31.汇聚结构的反射面，4.光电探测器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

一种多模光纤与光电探测器的耦合结构，包括一反射结构和一汇聚结构，所述反射结构用于将光纤的所有输出光束反射到所述汇聚结构的输入端里；所述汇聚结构用于实现光束的传输和聚集，其输出端与光电探测器相连接；所述光电探测器用于实现光束的接收、耦合与转换。