发明名称 锥形光学元件与光纤之耦合
摘要 一种光纤耦合器,其包含一金属管道(20)及一透明中空矽酮嵌件(10),该嵌件具有一包括第一组爪(11)之锥形区域(15)及一包括第二组爪(12)之恒定面积区域(17)。当藉由将金属管道与矽酮嵌件两者于邻近该等第一组和第二组爪之处压接(譬如使用一标准压接工具)的方式而将锥形光学元件与光纤机械地紧固时,一锥形光学元件(40)被耦合至一光纤(50)。
申请公布号 TWI293695 申请公布日期 2008.02.21
申请号 TW093100693 申请日期 2004.01.12
申请人 哈尼威尔国际公司 发明人 罗伯J 沙克门诺
分类号 G02B6/26(2006.01) 主分类号 G02B6/26(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用于耦合锥形光学元件之光纤耦合器,该耦 合器包含: a)一具有一内部圆周表面、一第一圆形开口末端 、一第二圆形开口末端,及一中央轴线之金属管道 (20);及 b)一被定位于该金属管道之该内部圆周表面内的 透明中空嵌件(10),该中空嵌件包括: (i)一自该第一圆形开口末端沿该中央轴线延伸一 第一预定距离之输入锥形区域(15),该锥形区域包 括第一复数个爪(11),该等第一复数个爪中的 每一个爪皆自该金属管道之该内部圆周表面放 射状地延伸,且该等第一复数个爪全体界定一自 该第一圆形开口末端延伸之一锥体之第一部分, (ii)一自该第一圆形开口末端之该第一预定距离处 开始并沿该中央轴线延伸一第二预定距离之耦合 区域(16),该耦合区域之径向厚度界定一自该第一 圆形开口末端延伸之该锥体的第二部分,及 (iii)一沿该轴线延伸至该第二圆形开口末端之恒 定面积区域(17),该恒定面积区域包括第二复数个 爪(12),其中该等第二复数个爪中的每一个爪 皆自该内部圆周表面放射状地延伸一第三预定 距离。 2.一种如申请专利范围第1项之耦合器与一被插入 该第一圆形开口末端之锥形光学元件及一被插入 该第二圆形开口末端之光纤的组合,其中该金属管 道被变形以校直地固定该锥形光学元件与该光纤 。 3.如申请专利范围第2项之组合,其进一步包含一与 该锥形光学元件及该光纤之相对表面进行光通信 之指数匹配媒体(60)。 4.如申请专利范围第3项之组合,其中该指数匹配媒 体为微囊封装矽酮。 5.如申请专利范围第1项之耦合器,其中该金属管道 具有约5.7毫米之外径及约5.2毫米之内径。 6.如申请专利范围第1项之耦合器,其中该透明中空 嵌件系由矽酮组成。 7.一种用于将一锥形光学元件(40)耦合至一光纤(50) 之方法,该方法包含以下步骤: a)将一具有低于该锥形光学元件之折射指数之透 明中空嵌件(10)定位于一具有一第一圆形开口末端 及一第二圆形开口末端之可变形管道(20)之内部圆 周表面内,该透明中空嵌件具有: i)一包括第一复数个爪(11)之输入锥形区域(15), 该等爪自该可变形管道之该内部圆周表面放射 状地延伸, ii)一自该第一圆形开口末端之第一预定距离处开 始且沿该可变形管道之一中央轴线延伸一第二预 定距离之耦合区域(16),及 iii)一包括第二复数个爪(12)之恒定面积区域(17), 该等爪自该可变形管道之该内部圆周表面放射 状地延伸; b)将该锥形光学元件插入该可变形管道之该第一 圆形开口末端并使其与该等第一复数个爪接触; c)将该光纤插入该可变形管道之该第二圆形开口 末端并使其与该等第二复数个爪接触;及 d)于该等第一与第二复数个爪处将该可变形管 道压接,以将该锥形光学元件与该光纤机械地紧固 。 8.如申请专利范围第7项之方法,进一步包含以下步 骤: a)于该锥形光学元件之一表面与该光纤之一对应 表面之间提供一指数匹配媒体(60)。 9.如申请专利范围第7项之方法,其中将该可变形管 道压接之步骤进一步包含以下步骤: a)于邻近该等第一复数个爪之一第一压接区压 接该可变形管道,藉此将该锥形光学元件机械地紧 固;及 b)于邻近该等第二复数个爪之一第二压接区压 接该可变形管道,藉此将该光纤机械地紧固。 10.如申请专利范围第6项之方法,其中该可变形管 道为一金属管道且该透明中空嵌件为一模制矽酮 部件,且该定位步骤包含: a)插入待与该金属管道之该内部圆周表面接触之 该模制部件。 11.一种用于将一锥形光学输入耦合至一光纤输出 之光纤耦合器,该耦合器包含: a)一可变形管道;及 b)一被定位于该管道之内并与该管道之内部表面 邻接之中空矽酮嵌件,该矽酮嵌件包括, i)一具有一向内放射状地延伸的第一组爪之锥 形输入区域,且该锥形光学输入将于该区内延伸, ii)一具有一向内放射状地延伸的第二组爪之恒 定半径输出区域,且该光纤输出于该区内延伸,及 iii)一位于该锥形输入区域与该恒定半径输出区域 之间的耦合区域,且该锥形光学元件输入及该光纤 输出之相对表面将在该区内连接在一起。 12.如申请专利范围第11项之光纤耦合器,其中该矽 酮嵌件之该锥形输入区域之该锥形与该锥形光学 输入之该锥形相匹配。 13.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中该第 一组爪向该耦合区域逐渐靠拢。 14.如申请专利范围第13项之光纤耦合器,其中该第 二组爪在该恒定半径输出区域中相互之间具有 相等之间隔。 15.如申请专利范围第11项之光纤耦合器,其中该可 变形管道由金属制成,且该中空矽酮嵌件为一被插 入该金属管道之内部表面并其邻接的模制部件。 图式简单说明: 图1说明了根据本发明之一具体说明性实施例之光 纤耦合器。 图2描绘了根据本发明之使用前的图1之光纤耦合 器之内部结构。 图3展示了使用本发明之光纤耦合器之第一实施例 而光学连接至光纤的锥形光学元件(压接前)。 图4展示图3之光纤耦合器(压接后)。 图5展示了使用本发明之光纤耦合器之第二实施例 而光学连接至光纤的锥形光学元件(压接前)。 图6展示了图5之光纤耦合器(压接后)。
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