发明名称 光学透镜,光学透镜阵列,光耦合器以及制造光学透镜的方法
摘要 所揭为一种光学透镜,其可将雷射光耦接于一光纤,而使该光纤的中心及覆蕊层不会传导光,并能阻止光反馈至雷射光源,且可单独或以阵列来经济地大量制造。该透镜至少具有一端面的形状系为一锥面分量、一螺旋分量、及一圆锥分量的组合形状。该锥面分量可为一双曲面、抛物面或球面形状。其另一端面典型系为一凸出的双曲面形状。该透镜可被设在一壳体内或与一壳体整合,该壳体具有一端接部可耦合于一雷射源,及另一端接部可容纳并固持一光纤的自由端。该透镜系以如下步骤来制造:制成一模具其具有该透镜的倒反形状,包含一模部对应于该透镜之一端面,而倒反于一锥面分量,一螺旋分量及一圆锥分量的组合形状;及将一可流动材料注入该模具中来制成该透镜。
申请公布号 TWI286618 申请公布日期 2007.09.11
申请号 TW092128583 申请日期 2003.10.15
申请人 安华高科技纤维IP()公司 发明人 哈斯特兰
分类号 G02B6/32(2006.01) 主分类号 G02B6/32(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种光学透镜,其至少有一端面的表面形状系为 一锥面分量,一螺旋分量,及一圆锥分量的组合形 状。 2.如申请专利范围第1项之光学透镜,其中该锥面分 量系为双曲面、抛物面、或球面之一者。 3.如申请专利范围第2项之光学透镜,其中由该螺旋 分量与圆锥分量所造成的最大相变比率系为-3:2。 4.如申请专利范围第1项之光学透镜,系由一可模制 成型的材料制成。 5.如申请专利范围第1项之光学透镜,其中该各锥面 、螺旋及圆锥分量系以一垂度分量为其数学性特 征,且该垂度分量系被选成至少会与该透镜所要使 用之光源的波模廓形或数値孔隙匹配。 6.如申请专利范围第5项之光学透镜,其中该垂度分 量系更取决于该透镜与一光源之间距及该透镜与 该透镜所要使用的一光纤之间距。 7.如申请专利范围第1项之光学透镜,其另一端面系 为一凸出的双曲面形状。 8.一种用来将雷射光传入一光纤缆线的光学透镜, 包含一透光材料的本体部份,且其中至少在该雷射 侧的端面形状,系为一锥面分量,一螺旋分量,及一 圆锥分量的组合形状。 9.如申请专利范围第8项之光学透镜,其中该锥面分 量系为双曲面、抛物面、或球面之一者。 10.如申请专利范围第9项之光学透镜,其中由该螺 旋分量与圆锥分量所造成的最大相变比率系为-3:2 。 11.如申请专利范围第8项之光学透镜,系由一可模 制成型的材料制成。 12.如申请专利范围第8项之光学透镜,其中该各锥 面、螺旋及圆锥分量系以一垂度分量为其数学性 特征,且该垂度分量系被选成至少会与该透镜所要 使用之光源的波模廓形或数値孔隙匹配。 13.如申请专利范围第12项之光学透镜,其中该垂度 分量系更取决于该透镜与一光源之间距及该透镜 与该透镜所要使用的一光纤之间距。 14.如申请专利范围第8项之光学透镜,其中该光纤 端面系为一凸出的双曲面形状。 15.一种光耦合器,包含: 一壳体具有一端接部可连接于一雷射源,及另一端 接部可承接并固持一光纤的自由端;及 一光学透镜整合于该壳体内,并与该雷射源和光纤 自由端对准,且其中该透镜含有一透光材料的本体 部份,以及其中该雷射端的表面形状至少系为一锥 面分量,一螺旋分量及一圆锥分量的组合形状。 16.如申请专利范围第15项之光耦合器,其中该锥面 分量系为双曲面、抛物面、或球面之一者。 17.如申请专利范围第16项之光耦合器,其中由该螺 旋分量与圆锥分量所造成的最大相变比率系为-3:2 。 18.如申请专利范围第16项之光耦合器,系由一可模 制成型的材料制成。 19.如申请专利范围第15项之光耦合器,其中该各锥 面、螺旋及圆锥分量系以一垂度分量为其数学性 特征,且该垂度分量系被选成至少会与该透镜所要 使用之光源的波模廓形或数値孔隙匹配。 20.如申请专利范围第19项之光耦合器,其中该垂度 分量系更取决于该透镜与一光源之间距及该透镜 与该透镜所要使用的一光纤之间距。 21.如申请专利范围第15项之光耦合器,其中该光纤 端面系为一凸出的双曲面形状。 22.如申请专利范围第15项之光耦合器,其中该雷射 系被装设在一印刷电路板及/或挠性电路带上。 23.一种制造光学透镜的方法,包含以下步骤: 制成一模具其具有该透镜的倒反形状,而包含一模 部对应于该透镜之一端部表面,其系倒反于一锥面 分量,一螺旋分量及一圆锥分量的组合形状;及 将可流动材料注入于该模具中来制成该透镜。 24.一种光学透镜阵列,其包含一阵列设置有多数的 光学透镜,该各光学透镜具有至少一端部表面的形 状系为一锥面分量,一螺旋分量及一圆锥分量的组 合形状。 25.一种光耦合器,包含: 一壳体具有一端接部可连接于一雷射源阵列,及另 一端接部可承接并固持一光纤阵列的自由端;及 一光学透镜阵列整合于该壳体内,而对准该雷射阵 列和该光纤阵列的自由端,且该透镜阵列包含一透 光材料的本体部份,且其中于该阵列中之该等透镜 之该雷射端的表面形状,至少系为一锥面分量,一 螺旋分量,及一圆锥分量的组合形状。 26.如申请专利范围第25项之光耦合器,其中该锥面 分量系为双曲面、抛物面、或球面之一者。 27.如申请专利范围第26项之光耦合器,其中由该螺 旋分量与圆锥分量所造成的最大相变比率系为-3:2 。 28.如申请专利范围第27项之光耦合器,系由一可模 制成型的材料制成。 29.如申请专利范围第15项之光耦合器,其中该各锥 面、螺旋及圆锥分量系以一垂度分量为其数学性 特征,且该垂度分量系被选成至少会与该透镜阵列 所要使用之光源的波模廓形或数値孔隙匹配。 30.如申请专利范围第29项之光耦合器,其中该垂度 分量系更取决于该透镜阵列与雷射阵列之间距,及 该透镜阵列与该透镜阵列所要使用的光纤阵列之 间距。 31.如申请专利范围第25项之光耦合器,其中该透镜 阵列中之该等透镜的光纤端表面具有凸出的双曲 面形状。 32.如申请专利范围第25项之光耦合器,其中该雷射 阵列系被装设在一印刷电路板及/或挠性电路带上 。 图式简单说明: 第1图示出一习知普通光纤/光源耦合装置的示意 图; 第2图为一透镜之锥面表面的立体图; 第3图为一透镜之圆锥表面的立体图; 第4图为一透镜之螺旋端面的立体图; 第5图为一具有锥面、圆锥、及螺旋分量等之透镜 端面的立体图; 第6图为一整合本发明之透镜实施例的光耦合器; 第7图示出在靠近端面之光纤处产生的发射廓形; 第8图为一由透镜回反射的影像; 第9a及9b图示出一透镜阵列; 第10图示出一整合耦合器的示意图;及 第11图示出另一整合耦合器的示意图。
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