[发明专利]一种紧凑型光信号监控分光探测器

说明书

本发明公开一种紧凑型光信号监控分光探测器，输入光纤和输出光纤为单模光纤，在输入光纤和输出光纤端部熔接一段渐变折射率多模光纤，渐变折射率多模光纤端部呈研磨角度θ₁的斜面，分光透镜截面呈直角梯形，分光透镜的斜面与渐变折射率多模光纤端部的斜面平行；采用上述方案后，本发明未使用成本较高，尺寸较大的格林透镜，也不需加工复杂的分光透镜，具有结构简单，体积小，成本低的特点。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光电探测器。

背景技术

中国专利CN 111290087 A公开一种分光探测器,包括输入输出部,分光透镜,探测器芯片以及封管.输入输出部包括输入端和输出端.输入端用于输入光束.分光透镜用于将来自输入端的输入光束分成透射光束和反射光束，输出端用于输出反射光束，探测器芯片用于将透射光束转换成电信号。

中国专利CN 107390329 A公开一种单方向性TAP PD，包括入端光纤、光纤连接头、分光透镜、探测器组件和出端光纤，入端光纤和出端光纤设置在光纤连接头两孔内，分光透镜设置在光纤连接头与探测器组件之间；分光透镜朝向光纤连接头一端磨成α度角，分光透镜朝向探测器组件的一端部分磨成β度角；α和β度角以使入端光纤输入的光线垂直于分光透镜没有磨成β度角的位置出来、出端光纤输入的光线在磨成β度角位置发生全反射。

由于，光纤输入的光是正弦波而不是标准的平行光，所以现有的分光探测器中均需G-LENS透镜和聚光透镜或研磨角度片，不仅使得探测器尺寸较大，难以提高电子元器件的高度密集程度；同时G-LENS透镜和研磨角度片加工成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小尺寸、低成本、以提高电子元器件的高度密集程度分光探测器，

为达成上述目的，本发明一种紧凑型光信号监控分光探测器，包括：输入输出部、分光透镜、探测器芯片以及封管，输入输出部包括输入光纤和输出光纤，其中，输入光纤和输出光纤为单模光纤，在输入光纤和输出光纤端部熔接一段渐变折射率多模光纤，该渐变折射率光纤长度为输入光纤输入光束1/4波长的奇数倍，渐变折射率多模光纤端部呈研磨角度θ₁的斜面，分光透镜截面呈直角梯形，分光透镜的斜面与渐变折射率多模光纤端部的斜面平行，两斜面间的垂直间距S＝1/2H secθ₁cot[arcsin(nsinθ₁)]，H为两输入输出光纤圆心间距，n为折射率；渐变折射率多模光纤的节距和分光透镜长度的关系可使用下面的公式表示：其中P表示节距，Z表示分光透镜的长度。

采用上述方案后，本发明未使用成本较高，尺寸较大的格林透镜，具有结构简单，体积小，成本低的特点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明渐变折射率光纤长度与入射光波长示意图；

图3为本发明渐变折射率光纤入分光透镜角度距离示意图。

标号说明：

1、封管、2、入射光纤；3、出射光纤；4、渐变折射率光纤；41渐变折射率多模光纤端部斜面；5、分光透镜；51、分光透镜的斜面；6、探测器芯片。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1所示，本发明一种紧凑型光信号监控分光探测器，在封管1内依次设有作为输入输出部的输入光纤2和输出光纤3、在输入光纤2和输出光纤3的端部使用光纤熔接器熔接的一段渐变折射率多模光纤4、分光透镜5和探测器芯片6。输入光纤2和输出光纤3为单模光纤，输入光纤2用于输入光束。分光透镜5用于将来自输入端的输入光束分成透射光束和反射光束，输出端用于输出反射光束，探测器芯片6用于将透射光束转换成电信号。