[发明专利]一种准直器的制作方法

说明书

本发明涉及一种光纤无源器件的领域，尤其是指一种准直器的制作方法。

在目前常用光纤的准直器大多采用如图1所示的结构。101为光纤线；102为单光纤头，104为自聚焦透镜。103为固定光纤头和自聚透镜圆柱形外套。光纤头端面与自聚焦透镜端均采用82°左右楔角，以使准直器的回程损耗达50dB以上，由于光纤头楔角存在，光纤头与自聚焦透镜之间又存在间隙，准直器的出射光一般偏离准直器的机械轴线，其偏离角一般在小于0-2°范围内。

这种结构在常规无源器件中，由于两准直器采用相对调节器再予焊接的方式，其出光方向对其机械轴线偏离被认可。但在某些特殊器件中希望出射光与接受光准直器能像光纤连接器一样采用直接接插的方式固定。这种方法制作的准直器则无法满足要求。

本发明的目的在于提供一种出射光方向相当严格同其机械轴线平行的准直器制作方法。

本发明的技术方案是这样的：

将准直器放入V型槽中，在V型槽一端放置一全反射镜，该全反射镜平面垂直于V型槽的底部边线。使全反射镜与自聚焦透镜距离准直器工作距离一半，沿x轴或y轴或z轴方向反复平移自聚焦透镜来改变准直器出射光方向与焦点位置。当准直器出射光经全反射镜反射到准直器，同时功率计达到最大值时，固定自聚焦透镜与毛细管相对位置。

本发明制作准直器由于其所具有出射光与其圆柱型外套机械轴线相平行特殊性能，有望在一些希望准直器能象接插件连接的器件中获得广泛使用，如MEMS(微机械开关)等器件中。

现结合附图进一步说明：

图1为已有技术说明图。

图2为本发明光路原理图(a)。

图3为本发明光路原理图(b)。

图4为本发明光路图(a)。

图5为本发明光路图(b)。

图6为本发明自聚焦透镜固定示意图(a)。

图7为本发明自聚焦透镜固定示意图(b)。

图8为本发明自聚焦透镜固定示意图(c)。

本发明的原理可通过如图2薄透镜的光路图来表达。

设发光点A距准直器机械轴线为△y₁，准直器透镜简化为薄透镜，其透镜光心O点距轴线为-△y₂；A点在薄透镜焦平面上。(见图2)；A点与O点连线则是准直器准直后的平行光方向，其方向与准直器机械轴线夹角θ为，其中f为透镜焦距。很明显当透镜光心点O上移△y₁+△y₂即与发光点在机械轴线上等高时，AO连线代表光方向，这时则与机械轴线平行。不难看出，如O点在x、y面上两个方向对轴线偏离均可通过此方法校正，最终实现准直器准直方向与准直器机械轴平行。

实际的准直器制作如图3所示。

采用略小于0.25Pitch(如0.248Pitch)自聚焦透镜制作准直器。图301为光纤线，302为金属圆筒，303为光纤毛细管，304为光纤头，305为平面反射镜。其制作方法如下：

将制作好的准直器放入V型槽，在V型槽一端放置一全反射镜，调整反射镜角度，使从准直器出射光经过全反射镜反射回到准直器，并且功率计达到最大值。固定好全反射镜，即这时全反射镜与V型槽的底部边线垂直，移出制作好的准直器将欲制作的准直器放在V型槽中。将准直器毛细管部分的金属圆筒302放在V型槽中，306为光纤耦合器，它一端接光源308，一端接功率计307。反射镜距自聚焦透镜距离为L；该长度是为准直器工作距离的一半。在x、y方向平移自焦透镜，改变准直器出光方向，同时平移z方向调整准直器焦点位置；反复调节，使准直器出射光经全反射镜反射回到准直器，同时通过光纤耦合器到达功率计。当其功率达到最大值时，固定自聚焦透镜与毛细管相对位置则制作出准直器出射光方向与其准直器机械轴线平行。

自聚焦透镜的固定方式有三种，如图6，图7，图8所示。

图6中，41A为准直器金属圆筒，42A为光纤头，44A为自聚焦透镜、球面透镜或非球面透镜，43A为紫外UV胶，该准直器固定，直接在毛细管与自聚焦透镜侧面缝隙处用UV胶或与环氧胶固化，但光纤头自聚焦透镜的通光面上无胶。