[实用新型]一种集成化耦合模块

说明书

本实用新型属于光学传感和信号检测技术领域，公开了一种集成化耦合模块，目的在于解决因现有耦合器尺寸大导致光纤陀螺系统和光纤电流互感器系统无法小型化、集成化的问题。该集成化耦合模块设置在封装外壳内，包括依次设置在光源入射光路上的光纤准直器、第一分光片、第二分光片和第三分光片，还包括分别设置在第一分光片、第二分光片和第三分光片反射光路上的三组光耦合传输单元；所述光耦合传输单元用于将第一分光片、第二分光片和第三分光片反射的光传输至封装外壳外相应的光路折返器件，并将折返的光传输至相应的探测器；所述第一分光片的透反比为2：1，第二分光片的透反比为1：1，第三分光片为全反片。

技术领域

本实用新型属于光学传感和信号检测技术领域，具体涉及一种集成化耦合模块。

背景技术

光纤耦合器(Coupler)又称分歧器，广泛应用于光传感及通信领域，实现光信号分路或合路。在现有三轴光源共享光纤陀螺和光纤电流互感器等系统中需要一只一分三的耦合器和三只1×2或2×2的耦合器来实现其功能，多器件的使用与其向小型化、集成化、轻质化方向发展相悖。

目前市场上主流的1×3的拉锥光纤耦合器尺寸在1 ×2的拉锥光纤耦合器尺寸在这类耦合器制作的优势是可批量化生产，成本相对较低；缺点是操作人员要多次尝试确定系统的火头温度、锥区长度、拉锥速度等来保证产品合格性。受目前技术和工艺的限制，器件的尺寸较大，严重限制了光纤陀螺仪向小型化和集成化发展。

为了解决耦合器尺寸大问题，技术人员便研发出膜片式的耦合器。膜片式的耦合器虽然可以极大的缩小1×2单模耦合器的尺寸，可以做到但缩小后的器件成本也在剧增，且目前市场上还未研发出小型的1*3膜片式耦合器。由于仍要使用1×3的拉锥式光纤耦合器，只缩小1×2的耦合器尺寸，同样无法进一步将光纤陀螺仪小型化、集成化。

发明内容

本实用新型的目的在于解决因现有耦合器尺寸大导致光纤陀螺系统和光纤电流互感器系统无法小型化、集成化的问题，而提供了一种集成化耦合模块，包括七个光纤准直器、一个透反比为2:1的分光片，四个1:1的分光片，一个镀全反射膜的分光片，固定准直器的V 槽及封装壳体等。本实用新型能实现原光纤陀螺系统和光纤电流互感器系统中的四个耦合器的作用，可广泛应用于光纤陀螺系统和光纤电流互感器系统，以便其进一步向小型化、集成化发展。

为了完成上述目的，本实用新型所提出的技术方案是：

一种集成化耦合模块，其特殊之处在于：设置在封装外壳内，包括依次设置在光源入射光路上的光纤准直器、第一分光片、第二分光片和第三分光片，还包括分别设置在第一分光片、第二分光片和第三分光片反射光路上的三组光耦合传输单元；

所述光耦合传输单元用于将第一分光片、第二分光片和第三分光片反射的光传输至封装外壳外相应的光路折返器件，并将折返的光传输至相应的探测器；

所述第一分光片的透反比为2：1，第二分光片的透反比为1：1，第三分光片为全反片。

进一步地，每组光耦合传输单元均包括第一光纤准直器、二次分光片和第二光纤准直器；所述二次分光片分别设置在第一分光片、第二分光片和第三分光片反射光路上；第一分光片、第二分光片和第三分光片与光源入射方向的夹角均为45°，对应设置在第一分光片、第二分光片和第三分光片反射光路上的二次分光片与光源光路入射方向的夹角也均为45°。

进一步地，所述第二光纤准直器设在与其相应的二次分光片的反射光路上，所述第一光纤准直器设在折返光经二次分光片透射后的光路上，第一分光片、第二分光片和第三分光片的反射光由每组光耦合传输单元的二次分光片反射后经对应的第二光纤准直器传输后发生折返，折返后返回的光再次通过第二光纤准直器，经二次分光片透射后通过第一光纤准直器返回至相应探测器上。