[发明专利]具有GRIN光纤的波长不敏感扩展光束

权利要求书

1.一种用于光连接两个光纤的光耦合系统，所述系统包括限定光轴和沿着所述光轴隔开设置的两端部的梯度折射率(“GRIN”)光纤透镜，

所述GRIN光纤透镜能够光连接到两个光纤上，每个光纤处于所述两端中的相应的一个处，

所述GRIN光纤透镜具有在至少200nm的波长范围上差别不大于1μm的半间距长度，

所述GRIN光纤透镜进一步限定沿着所述光轴的所述半间距长度的整数倍的总透镜长度，并且

所述GRIN光纤透镜包括沿着所述光轴限定的纯硅芯和轴向围绕所述芯的覆层，并且所述覆层在所述至少200nm的波长范围上比纯硅具有更低的折射率，

其特征在于，所述GRIN光纤透镜没有锗。

2.根据权利要求1所述的光耦合系统，其特征在于，所述覆层掺杂有氟。

3.根据权利要求2所述的光耦合系统，其特征在于，覆层包含0.016摩尔分数的氟。

4.根据权利要求1所述的光耦合系统，其特征在于，所述GRIN光纤透镜的总透镜长度是一个半间距长度。

5.根据权利要求1所述的光耦合系统，其特征在于，所述波长范围为至少300nm。

6.根据权利要求5所述的光耦合系统，其特征在于，所述波长范围为至少400nm。

7.根据权利要求6所述的光耦合系统，其特征在于，所述波长范围为至少405nm至800nm。

8.根据权利要求1所述的光耦合系统，其特征在于，用于两种波长的所述半间距长度差别不大于100nm。

9.根据权利要求8所述的光耦合系统，其特征在于，用于405nm和800nm的所述半间距长度差别不大于1μm。

10.根据权利要求1所述的光耦合系统，其特征在于，所述GRIN光纤透镜包括由其间的界面分隔开的两个透镜部分。

11.根据权利要求8所述的光耦合系统，其特征在于，所述两个光纤是单模态光纤。

12.一种光学系统，包括：

根据权利要求1-11中的任一项所述的光耦合系统，和

两个光纤，每个所述光纤限定端部，每个光纤的所述端部与所述GRIN光纤透镜的所述两个端部中的对应的一个界面连接。

13.一种制造根据权利要求1-11中的任一项所述的光耦合系统的方法，所述光耦合系统用于使得一个光纤的光束传输进另一光纤中，所述方法包括：

选定一定范围的波长，所述耦合系统用于在所述一定范围的波长上传输；

提供GRIN光纤透镜，所述GRIN光纤透镜限定光轴和沿着所述光轴分开设置的两端部，所述GRIN光纤透镜可光连接到两个光纤上，每个所述光纤处于所述两端部中的对应的一个上，

确定用于所述GRIN光纤透镜的组分分布，使得

所述GRIN光纤透镜光能的衰减对于在所述选定的波长范围内的所有波长而言都小于1dB，并且

对于在所述波长范围内的两种波长的所述半间距长度差别不大于1μm；

所述GRIN光纤透镜具有所述确定的组分分布，并且限定了沿着所述光轴的所述半间距长度的整数倍的总透镜长度。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述波长范围包括UV波长，并且，所述确定的组分是无锗的，且在所述GRIN光纤透镜的覆层上包括氟。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述选定的波长范围是从405nm到800nm，并且，确定所述组分分布的步骤包括：确定组分范围，使得用于405nm和800nm的所述半间距长度差别不大于1μm。