[实用新型]微透镜光纤

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种透镜光纤，尤其涉及一种微透镜光纤。

背景技术

光纤耦合技术是影响光纤系统的关键技术，激光器与光纤的耦合实质上是模场的匹配问题，激光器的发光芯片发出的光耦合进入光纤的越多，光纤通信的距离就越远，中继距离也就越远。激光器与光纤之间的耦合损耗主要来自各元件耦合端面的菲涅耳反射损耗和芯片与光纤之间的光耦合损耗。耦合端面的菲涅耳反射一般可以通过镀制增透膜来降低损耗。而芯片与光纤之间的光耦合损耗则可通过在耦合系统中加入光学透镜来提高光耦合的效率，光学透镜为光纤耦合的关键部件。

因此，光纤端部的光学透镜的结构与形状对耦合效率有很大影响,目前采用的耦合方法有单透镜耦合、复合透镜耦合和光纤微透镜耦合三大类,其中光纤微透镜耦合因其结构紧凑、操作方便、性能可靠、耦合效率较高而得到广泛应用。所谓光纤微透镜就是在光纤端部加工制成某种类似透镜的形状,使其在光纤系统中达到光路改变或模式转换作用。不同的耦合对象要求不同的光纤微透镜形状,光纤微透镜的形状一般有锥形、楔形、斜面、球面、斜球面等。

目前，楔形柱面透镜一般是在光纤的端面研磨成楔形，后经过熔融或研磨等加工手段在其尖端加工出光学微柱透镜，从而达到将光纤光斑整形成为与激光器的光斑相匹配的长条形。但现有的楔形透镜一般是在耦合端面镀高透膜来降低光的反射率，但实际使用中往往会有一部分光在楔形光纤的表面发生反射，反射回来的光沿原路直接打到激光器上，容易造成激光器的损伤，进而影响激光器的使用寿命。

因此，急需一种结构简单、耦合效率高、便于加工且能够提高激光器的使用寿命的微透镜光纤来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、耦合效率高、便于加工且能够提高激光器的使用寿命的微透镜光纤。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种微透镜光纤，所述微透镜光纤具有与激光器耦合的端部，所述端部包括第一楔形面、第二楔形面、第三楔形面及交汇面，所述第一楔形面和第二楔形面间隔开地布置，且所述第一楔形面位于所述微透镜光纤之中心轴的一侧处，所述第二楔形面位于所述中心轴对应的另一侧处，所述第三楔形面连接于所述第一楔形面和第二楔形面之间，所述第三楔形面与所述中心轴之间具有夹角为锐角的第一夹角，且所述第三楔形面的顶点到所述中心轴的距离范围为0.005mm至0.02mm，所述交汇面连接于所述第一楔形面、第二楔形面及第三楔形面之间，且所述交汇面具有微柱面透镜，所述微柱面透镜的端面与过所述微透镜光纤之中心轴的垂直面之间具有夹角为锐角的第二夹角。

较佳地，所述第一楔形面与第二楔形面以所述中心轴为中心呈对称的设置。

较佳地，所述交汇面与过所述微透镜光纤之中心轴的垂直面相平行，所述交汇面通过研磨处理形成所述微柱面透镜。

较佳地，所述第一楔形面及第二楔形面为斜楔形，所述交汇面与过所述微透镜光纤之中心轴的垂直面之间夹角形成所述第二夹角，所述交汇面通过研磨处理形成所述微柱面透镜。

较佳地，所述第二夹角的范围为7°至9°。

较佳地，所述第二夹角为8.5°。

较佳地，所述第一夹角为27.5°。

较佳地，所述第一夹角为45°。

较佳地，所述微柱面透镜的曲率半径为8μm。

较佳地，所述第三楔形面的顶点到所述中心轴的距离为0.01mm。

与现有技术相比，由于本实用新型的微透镜光纤与激光器耦合的端部具有连接于所述第一楔形面、第二楔形面及第三楔形面之间的所述交汇面，所述交汇面具有所述微柱面透镜，且所述微柱面透镜的端面与过所述微透镜光纤之中心轴的垂直面之间具有夹角为锐角的第二夹角。即所述微柱面透镜为斜楔形透镜。因所述微柱面透镜具有一定的曲率半径且为斜楔形，使得激光器与微透镜光纤的相位和模场半径相匹配，有效提高了耦合效率。同时，使得微柱面透镜与激光器的芯片间在不影响光路传输的前提下形成反射角度，有效避免了反射回来的光沿原路直接打到激光器上，有效提高了激光器的使用寿命，也消除了反射光造成的信号噪声。相对传统工艺降低了镀膜良率较低造成的成本问题及镀膜工艺导致的长期可靠性问题。进一步地，由于所述第三楔形面与所述中心轴之间具有夹角为锐角的第一夹角，且所述第三楔形面的顶点到所述中心轴的距离范围为0.005mm至0.02mm，有效避免了光纤端部与激光器的碰撞，进一步的提升了激光器的使用寿命，且方便设备的配套安装。所以，本申请的微透镜光纤结构简单、耦合效率高、便与加工且能够有效提高激光器的使用寿命，并降低了相应的成本。