[发明专利]采用光学耦合器进行的由单根光纤至光纤束的照明

权利要求书

1、一个光学耦合系统，该耦合系统包括：

一个光线发射系统，它具有第一数值孔径(NA)，并在近场提供一个均匀输出光束，而在远场提供一个高斯型输出光束；

一个梯度折射率透镜，它具有一个放置光线发射系统近场之内的输入面、第二数值孔径、和一个出口面；以及

一个光线接受系统，它具有第三数值孔径和邻近梯度折射率透镜出口面放置的透明孔，以使射出梯度折射率透镜出口的光线扩张，从而充满光线接受系统的透明孔。

2、如权利要求1所述的光学耦合系统，其特征在于，光线接受系统的第三数值孔径与梯度折射率透镜的第二数值孔径相匹配，且光线发射系统的第一数值孔径小于或等于梯度折射率透镜的数值孔径。

3、如权利要求1所述的光学耦合系统，其特征在于，光线发射系统是一根单根光纤。

4、如权利要求3所述的光学耦合系统，其特征在于，光线发射系统是一根其数值孔径约大于0.5的单根光纤。

5、如权利要求1所述的光学耦合系统，其特征在于，光线接受系统是一束光纤镜片束。

6、如权利要求5所述的光学耦合系统，其特征在于，梯度折射率透镜基本是圆柱形的，且光纤镜片束也同样是圆柱形的，且其外径基本等于梯度折射率透镜的外径。

7、如权利要求1所述的光学耦合系统，其特征在于，光线接受系统是一个医疗照明装置。

8、如权利要求3所述的光学耦合系统，其还包括将光线耦合进入单根光纤镜片远端的装置。

9、如权利要求8所述的光学耦合系统，其特征在于，将光线耦合进入单根光纤镜片远端的装置是一个高强度源光学耦合器系统。

10、如权利要求1所述的光学耦合系统，其特征在于，系统中的光学扩散器设置在梯度折射率透镜与光线接受系统之间。

11、如权利要求1所述的光学耦合系统，其还包括：

一个将所述梯度折射率透镜安装至所述光学元件上的壳体，所述壳体具有一个万向接头，用于安装至所述光线接受系统上。

12、如权利要求11所述的光学耦合系统，其特征在于，壳体包括：

一个梯度折射率透镜安装器，它用于安放和固定梯度折射率透镜；

一个限制管，它用于安放和固定单根光纤；

一个光纤支承管，它用于安放和固定限制管；和

一个接头主体，它用于安放和固定光纤支承管和梯度折射率透镜安装器，所述接头主体还具有一个万向接头，用于安装至所述光线接受系统上。

13、如权利要求1所述的光学耦合器，其特征在于，

光线发射系统是一根单根光纤，直径在0.1mm至1.0mm范围之间；

光线接受系统是一束光纤镜片束，其直径在1.0mm至6.5mm范围之间；以及

梯度折射率透镜的数值孔径在0.25NA至0.6NA范围之间。

14、一个光学系统，该光学系统包括：

电磁辐射束传输装置，所述束具有高数值孔径，且在近场内是基本均匀的，在远场内是高斯型的；以及

一个梯度折射率透镜装置，其具有输入面，放置在近场之内，用于扩大束宽，同时基本保持束的均匀度。

15、一个光学耦合系统，该系统用于将光线发射系统发射的光线耦合进入光线接受系统，其中，光线发射系统具有第一数值孔径，并提供一个在近场内是均匀的，而在远场内是高斯型的输出，且光线接受系统具有第二数值孔径和一个透明孔，所述光学耦合系统包括：

一个梯度折射率透镜，它具有输入面、第二数值孔径和一个出口面；和

将梯度折射率透镜与光线发射系统以及光线接受系统耦合的装置，其中，所述梯度折射率透镜的所述输入面被放置在光线发射系统的内场之内，且所述梯度折射率透镜的所述出口面邻近光线接受系统的透明孔放置。

16、如权利要求15所述的光学耦合系统，其特征在于，光线接受系统的数值孔径与梯度折射率透镜的数值孔径匹配，且光线发射系统的数值孔径小于或等于梯度折射率透镜的数值孔径。

17、如权利要求15所述的光学耦合系统，其特征在于，光线发射系统是一根单根光纤。