发明名称 小模场光纤透镜
摘要 一种光纤透镜包含陡度折射率透镜,单模光纤放置于陡度折射率第一端部处;以及具有双曲线或接近双曲线形状之折射透镜放置于陡度折射率第二端部处将单模光纤发出之光束聚焦为有限绕射之光点。
申请公布号 TWI232967 申请公布日期 2005.05.21
申请号 TW092137553 申请日期 2003.12.29
申请人 康宁公司 发明人 维卡答艾迪巴加瓦杜拉;詹希枚拉克;纳加拉山昔哈
分类号 G02B6/32;G02B6/18 主分类号 G02B6/32
代理机构 代理人 吴洛杰 台中市北区太原路2段215巷1弄8号
主权项 1.一种光纤透镜,其包含: 陡度折射率透镜; 单模光纤放置于陡度折射率第一端部处;以及 具有双曲线或接近双曲线形状之折射性透镜放置 于陡度折射率第二端部处将单模光纤发出之光束 聚焦为有限绕射之光点。 2.依据申请专利范围第1项之光纤透镜,其中双曲线 形状将准直光束聚焦为有限绕射之光点。 3.依据申请专利范围第1项之光纤透镜,其中接近双 曲线形状包含改正系数,该系数补偿光束曲率以及 使非准直光束聚焦为有限绕射之光点。 4.依据申请专利范围第1项之光纤透镜,其中间隔器 杆件放置于折射性透镜与陡度折射率之间。 5.依据申请专利范围第1项之光纤透镜,其中间隔器 杆件放置于陡度折射率与单模光纤之间。 6.依据申请专利范围第1项之光纤透镜,其中光点模 场直径为小于10微米。 7.依据申请专利范围第6项之光纤透镜,其中光点之 模场直径在2至5微米范围内。 8.依据申请专利范围第6项之光纤透镜,其中光纤透 镜之工作距离为大于5微米。 9.依据申请专利范围第6项之光纤透镜,其中光纤透 镜之工作距离在20至60微米范围内。 10.依据申请专利范围第6项之光纤透镜,其中折射 性光纤透镜端部至光束腰部之距离与光束腰部处 模场直径之比値为大于5。 11.依据申请专利范围第6项之光纤透镜,其中陡度 折射率透镜心蕊直径在50至500微米范围内。 12.依据申请专利范围第6项之光纤透镜,其中陡度 折射率透镜外径在60至1000微米范围内。 13.依据申请专利范围第1项之光纤透镜,其中陡度 折射率透镜之相对折射率差値在0.5至3%范围内。 14.依据申请专利范围第1项之光纤透镜,其中光纤 透镜操作波长在250至2000nm范围内。 15.一种光纤透镜,其包含: 单模光纤;以及 透镜放置于单模光纤之端部处; 其中由透镜端部发出光束之光束腰部处模场直径 为小于10微米以及透镜端部至光束腰部之距离与 光束腰部处模场直径之比値为大于5。 16.依据申请专利范围第15项之光纤透镜,其中透镜 由双曲线或接近双曲线透镜所构成,该透镜放置于 于陡度折射率透镜之端部处。 17.依据申请专利范围第16项之光纤透镜,其中间隔 器放置于双曲线或接近双曲线透镜与陡度折射率 透镜之间。 18.一种制造光纤透镜之方法,其包含: 拼接单模光纤至陡度折射率光纤; 切断陡度折射率光纤为所需要长度; 将陡度折射率光纤端部圆形化为双曲线或接近双 曲线形状。 19.依据申请专利范围第18项之方法,其中更进一步 包含在陡度折射率光纤端部圆形化之前将陡度折 射率光纤成形为圆锥形或楔形,其顶角由双曲线之 渐近线界定出。 20.一种制造光纤透镜之方法,其包含: 拼接单模光纤至陡度折射率光纤; 切断陡度折射率光纤为所需要长度; 拼接无心蕊光纤至陡度折射率光纤; 切断无心蕊光纤为所需要长度;以及 将无心蕊光纤圆形化为双曲线或接近双曲线形状 。 图式简单说明: 第一图A为本发明光纤透镜实施例示意图。 第一图B为双曲线透镜之几何示意图。 第一图C显示出光纤透镜,其具有无心蕊间隔器杆 件放置于GRIN透镜与折射率透镜之间。 第二图A为双曲线透镜端部处曲率半径曲线图为工 作距离之函数,该情况中双曲线透镜放置于单模尾 瓣光纤端部处。 第二图B显示出双曲线透镜端部处模场直径变化为 第二图A所显示范例工作距离之函数。 第三图为光线传播通过本发明光纤透镜之示意图 。 第四图A为平面光束波前以及发散光束波前之几何 表示图。 第四图B为对双曲线形状作变化以形成接近双曲线 透镜之示意图。 第五图为本发明实施例光纤透镜远场强度分布之 曲线图为远场发散角度之函数关系。
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