[发明专利]一种法兰型无偏准直器、制造方法及耦合结构

说明书

本发明提供一种法兰型无偏准直器、制造方法及耦合结构。一种法兰型无偏准直器，包括由法兰部和套管部构成的法兰套管，套管内置有尾纤和透镜，透镜靠近法兰部一侧。尾纤与法兰套管为紧密配合，用于固定准直光束输出的位置，使光束的输出点在套管的轴线上，透镜周边与套管内壁具有一定的间隙，可以调节透镜的位置，从而调节准直光束的输出方向，使得光束方向完全垂直于法兰端面，位置调节好的透镜胶接固定。其耦合结构，可将两个法兰型无偏准直器的法兰面直接对准贴合，还可以在法兰间增加窗口片；也可采用连接构件耦合。本发明各种结构的法兰型无偏准直器及耦合结构均具有安装方便、互换性强的优点。

技术领域

本发明属于光学器件技术领域，特别涉及一种法兰型无偏准直器。

背景技术

法兰型准直器一般用于前端面安装的结构设计，为T字形结构，利用法兰面作为固定安装面。如图1所示，法兰套管1的套管11内置尾纤2和透镜3’构成法兰型准直器，由于机械加工和安装的精度无法满足光学精度的要求，其出射光束的输出方向总是带有一定的角度，不能完全垂直于法兰12的法兰面13。再如图2所示，常规法兰型准直器一般需要配合二维调节架调节，或者利用O型橡胶垫圈4的弹性形变进行角度调节，来改变法兰准直器的方向，然后使得两个准直器能够相互对准耦合。

现有技术中还有一种调节方法，使尾纤与套管之间留有间隙，径向调整尾纤的位置至出射光与套管轴向平行。但这种方向只能调整光束的方向，而不能调整光的出射位置。即只能调整到光束与套管轴线平行，而不能达到与轴线同轴。仍然会明显降低耦合效果。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种新的法兰型无偏准直器，能够使得该准直器输出的光束完全垂直于法兰面，并且基本与套管机械轴同轴。

本发明的技术方案是，一种法兰型无偏准直器，包括由相互垂直的法兰部和套管部构成的法兰套管，套管内置有尾纤和透镜，透镜靠近法兰部一侧。其区别现有法兰型无偏准直器的特征在于：尾纤与法兰套管为紧密配合，用于固定准直光束输出的位置，使光束的输出点在套管的轴线上，透镜径向小于套管内径，透镜周边与套管内壁具有一定的间隙，可以调节透镜的位置，从而调节准直光束的输出方向，使得光束方向完全垂直于法兰端面，位置调节好的透镜胶接固定。透镜和尾纤的轴向距离，可能通过前后推拉尾纤调节，也可以通过前后移动透镜调节。透镜胶接固定前的调光，可采用现有技术中的光学器件的调光方法。

进一步，透镜的固定可以是与套管固定，也可以是直接与尾纤端面固定。因此，本发明中所说的透镜周边与套管内壁具有一定的间隙，仅指在透镜固定前与套管内壁具有一定的间隙。透镜固定时可能会用胶水将空隙充满。

作为优选方案，套管靠法兰一端为内径扩大的台阶形，透镜的一部分置于该台阶部，并与该台阶部固定，该设计可方便透镜的调节和固定；也可将透镜全部置于该台阶部，这样就可以使用较大直径的透镜。

作为优选方案，套管法兰的套管部包含多个平行的孔形成多个平行套管，形成阵列式法兰型无偏准直器。套管法兰的外周可以是圆形，也可以是方形或其他形状。

本发明的法兰型准直器，输出光束为准直扩束光斑且已基本与套管同轴，降低了耦合难度，可方便地实现准直器间的耦合。

本实用还进一步提出上述法兰型准直器的耦合结构，实现准直器的对准耦合。

一种耦合结构是，两个法兰型准直器法兰端面直接贴紧固定。法兰部可设导销孔，利用导销定位。固定方式可以螺接、胶接或磁吸。

作为优选方案，两个法兰型准直器法兰端面之间夹持厚度均匀的窗口片后固定。窗口片可以是任何固体光学透光材料，比如石英片。在法兰部使用导销定位的情况下，可采用较小的窗口片，以让出导销孔的位置；或者对应法兰部导销孔的位置，在窗口片上开孔。