[发明专利]一种LED耦合光纤系统及其制备方法

权利要求书

1.一种LED耦合光纤系统，其特征在于，所述系统包括LED光源、耦合光锥和与所述耦合光锥直接连接的光纤；所述耦合光锥包括抛物线旋转体形的第一端与圆锥体形的第二端，所述抛物线旋转体与所述圆锥体具有同一根旋转轴线和共用的最大圆形截面；所述第一端的焦点位置设有凹腔，用于容纳所述LED光源；所述第二端的端面与所述光纤熔接连接；所述耦合光锥的材料的折射率高于1.5，且对可见光透过率大于等于90％；所述耦合光锥的表面与空气形成全反射界面。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤为多模光纤，所述光纤的纤芯直径为100-1000微米；所述光纤的数值孔径为0.22-0.50；所述LED光源出光角度在45-120度之间，光源波长190nm-2600nm。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述光纤连接的光纤接口，所述光纤接口为FC接口或SMA接口中的一种。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耦合光锥的材料为石英、掺杂石英、光学玻璃、有机玻璃中的一种；所述光纤的纤芯与耦合光锥的材料相同。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耦合光锥的最大直径为10-100毫米；所述抛物线旋转体与所述圆锥体在沿所述旋转轴线方向上的长度比值为0.05-0.5。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二端端面与所述光纤的连接处的外围设有金属反射层，所述金属反射层厚度大于等于2微米，所述金属反射层外部进一步包裹有树脂涂覆层。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的LED耦合光纤系统的制备方法，其特征在于，包括：准备一端为圆锥体且另一端为棒体的预制棒，将所述圆锥体的尖端与梭形材料棒相熔接；将所述尖端与所述梭形材料棒的熔接部进行加热软化并拉丝形成光纤纤芯，调控光纤纤芯的直径；拉丝结束后降温退火，在所述纤芯的至少一部分表面进行树脂涂覆；将所述预制棒的棒体端加工成抛物线旋转体，并在所述抛物线旋转体的焦点位置加工出凹腔，得到所述耦合光锥与所述光纤直接连接的连接体。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述尖端与所述梭形材料棒的熔接部拉丝后的一段长度的光纤纤芯外周表面设置金属反射层，在所述金属反射层外进一步设置树脂涂覆层。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将所述拉丝得到的光纤纤芯与新引入的光纤纤芯进行熔接。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，对所述耦合光锥的表面进行抛光处理，所述耦合光锥的表面与空气形成全反射界面。