本發(fā)明涉及一種光學元件，特別是涉及一種光纖接頭。

背景技術：

本案申請人所研發(fā)且已向鈞局提出發(fā)明專利(cn106405750及cn205404900)一種具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，當為了增加該光學元件的光源與監(jiān)控用偵檢感光器間的距離時，能改變產(chǎn)生分光作用的光學面的傾斜角度，以達到此目的，但是，若該光學元件的光源與監(jiān)控用偵檢感光器間的距離增加過大時，會出現(xiàn)以下情形：

一、受產(chǎn)生分光作用的光學面所產(chǎn)生的傾斜光聚光不易，將使聚光點變大，從而超出監(jiān)控用偵檢感光器的收光區(qū)域，減少監(jiān)控用偵檢感光器接收到光訊號的能量，如此，雖能將監(jiān)控用偵檢感光器改用更大的感光元件來接收光訊號，但會增加制作時的成本。

二、產(chǎn)生分光作用的光學面的傾斜角度若持續(xù)增加，每一個光束從透鏡穿透到空氣的穿透率會降低，使導入光纖的耦光效率下降，當傾斜角大于特定角度(全反射臨界角)時，每一個光束會在透鏡內(nèi)產(chǎn)生全反射，使得光纖接收不到任何的光訊號能量。

因此，如何在不改變產(chǎn)生分光作用的光學面的傾斜角度的條件下，來有效增加光源與監(jiān)控用偵檢感光器間的距離，是亟待解決的問題。

另一項先前技術，如us6,888,988b2專利案所提出的光學元件，同樣具有監(jiān)控光源的結(jié)構(gòu)設計，但是此案中兩個監(jiān)控光源的結(jié)構(gòu)是設置在光源與光纖接收端間，使光源與光纖接收端間的距離較長。光束自光源向上發(fā)出，都要經(jīng)過一個反射面反射，方能轉(zhuǎn)向光纖方向前進，由反射面角度的偏差所造成光束偏離入射光纖接收端的距離，是與光源到光纖接收端的距離成正比，由于此案中光源與光纖接收端間的距離較長，因此，若反射面角度有偏差時，此案就會產(chǎn)生較本項專利嚴重的偏離，一般的光纖接收端的口徑僅有62微米，當光束偏離光纖接收端的口徑時，光纖接收端將出現(xiàn)光訊號能量偏低或接收不到光訊號的情形，造成通訊功能失效。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可以克服先前技術至少一種缺點的具有監(jiān)控分光路徑的光學元件。

本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，包含一個透鏡及一個濾鏡。

該透鏡包括一個第一平面、一個第二平面、一個第三平面、一個第四平面，及一個第五平面，該第一平面、該第二平面、該第三平面、該第四平面，及該第五平面五者環(huán)繞一個參考直線設置且平行該參考直線，該第三平面凹陷形成一個凹槽，該凹槽由平行該參考直線且分別對應該第一平面及該第二平面的一個第六平面及一個第七平面界定而成，該第一平面形成有相間隔的一個第一曲面單元及一個第二曲面單元，該第二平面形成有一個第三曲面單元。

該濾鏡設置于該第三平面且遮閉該凹槽，該濾鏡包括一個面向該第六平面及該第七平面的第一鏡面，及一個相對于該第一鏡面且面向該第四平面的第二鏡面。

其中，一個光束經(jīng)由該第一曲面單元引導進入該透鏡內(nèi)后，沿一個第一光路徑穿透該第六平面前進至該第一鏡面，通過該第一鏡面反射后前進至該第七平面，該光束的一個部分經(jīng)由該第七平面折射后，沿一個第二光路徑前進至該第三曲面單元向該透鏡外導出，該光束的另一個部分經(jīng)由該第七平面反射后，沿一個監(jiān)控分光路徑依序經(jīng)由該第一鏡面折射、該第二鏡面折射、該第四平面折射、該第五平面反射，最后由該第二曲面單元向該透鏡外導出。

本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，該濾鏡的第一鏡面形成有一個鍍膜，該光束以大入射角入射該鍍膜時，該鍍膜具有高反射率，該光束以小入射角入射該鍍膜時，該鍍膜具有高穿透率。

本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，該第一曲面單元具有多個沿該參考直線方向間隔排列的第一曲面，該第二曲面單元具有多個沿該參考直線方向間隔排列的第二曲面，該第三曲面單元具有多個沿該參考直線方向間隔排列的第三曲面。

本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，該透鏡為玻璃及塑膠其中一種材質(zhì)所制成。

本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，該濾鏡為玻璃及塑膠其中一種材質(zhì)所制成。

本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，該第一平面與該第二平面相互垂直。

本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，該第六平面與該第七平面的夾角大于90度且小于135度。

本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件，該第一平面與該第六平面相互平行。

本發(fā)明的有益效果在于：借由該光束對該鍍膜不同入射角度產(chǎn)生反射及折射，而能分別匯聚于兩個不同位置，以同時傳遞光訊號及監(jiān)視光強度，其中，借由該第一鏡面、該第二鏡面、該第四平面，及第五平面的設置，能將該光束引導至離該第一曲面單元具有一個距離的該第二曲面單元，且不影響該光束的聚光效果，達到增加光源與監(jiān)控用偵檢感光器間的距離。

附圖說明

本發(fā)明其他的特征及功效，將于參照圖式的實施方式中清楚地呈現(xiàn)，其中：

圖1是本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件的一個實施例的一個立體圖；

圖2是一側(cè)視示意圖，說明該第一實施例作為多通道光纖線路接頭使用時的態(tài)樣；及

圖3是該實施例的一個立體圖，說明多個第一曲面、多個第二曲面，及多個第三曲面呈二維平行矩陣的排列態(tài)樣。

具體實施方式

參閱圖1與圖2，本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件的一個實施例，包含一個透鏡1，及一個濾鏡2。

該透鏡1為塑膠材質(zhì)所制成，但不以塑膠材質(zhì)為限，也能為玻璃材質(zhì)所制成。該透鏡1沿一個參考直線l方向延伸，且包括一個第一平面10、一個第二平面11、一個第三平面12、一個第四平面13，及一個第五平面14，該第一平面10、該第二平面11、該第三平面12、該第四平面13，及該第五平面14五者環(huán)繞該參考直線l設置且平行該參考直線l。該第一平面10與該第二平面11相互垂直，但不以垂直為限，該第一平面10與該第五平面14間的夾角為45度，但不以45度為限。該第三平面12凹陷形成一個凹槽121，該凹槽121由平行該參考直線l且分別對應該第一平面10及該第二平面11的一個第六平面15及一個第七平面16界定而成。該第一平面10形成有相間隔的一個第一曲面單元17及一個第二曲面單元18，該第二平面11形成有一個第三曲面單元19。該第一曲面單元17具有多個沿該參考直線l方向間隔排列的第一曲面171，該第二曲面單元18具有多個沿該參考直線l方向間隔排列的第二曲面181，該第三曲面單元19具有多個沿該參考直線l方向間隔排列的第三曲面191，要注意的是，所述第一曲面171、所述第二曲面181，及所述第三曲面191能為彼此相對應的一個維平行矩陣排列(見圖1)，也能為彼此相對應的兩個維平行矩陣排列(見圖3)。

該濾鏡2為玻璃材質(zhì)所制成，但不以玻璃材質(zhì)為限，也能為塑膠材質(zhì)所制成。該濾鏡2設置于該第三平面12且遮閉該凹槽121，該濾鏡2包括一個面向該第六平面15及該第七平面16的第一鏡面21、一個相對于該第一鏡面21且面向該第四平面13的第二鏡面22，及一個形成于該第一鏡面21的鍍膜23。值得注意的是，當一個入射光以大入射角入射該鍍膜23時，該鍍膜23具有高反射率，當一個入射光以小入射角入射該鍍膜23時，該鍍膜23具有高穿透率。

在將本發(fā)明作為多通道光纖線路接頭使用時，所述第一曲面171是分別與多個光源3相對應，所述第二曲面181是分別與多個監(jiān)控用偵檢感光器5相對應，所述第三曲面191是分別與多個光纖4的接收端41相對應。

其中，每一個光源3所發(fā)出的一個光束31經(jīng)由各第一曲面171引導進入該透鏡1內(nèi)后，沿一個第一光路徑i穿透該第六平面15前進至該第一鏡面21，通過該第一鏡面21反射后前進至該第七平面16，每一個光束31的一部分經(jīng)由該第七平面16折射后，沿一個第二光路徑ii前進至該第三曲面單元19向該透鏡1外導出且聚焦于相對應光纖4的接收端41，每一個光束31的另一部分經(jīng)由該第七平面16反射后，沿一個監(jiān)控分光路徑v依序經(jīng)由該第一鏡面21折射、該第二鏡面22折射、該第四平面13折射、該第五平面14全反射，最后由該第二曲面單元18向該透鏡1外導出且聚焦于每一個監(jiān)控用偵檢感光器5，如此，即可增加所述光源3與所述監(jiān)控用偵檢感光器5間的距離，且不影響原有接收光訊號強度與檢測靈敏度的功效。于本實施例中，每一個光束31的另一部分到達該第五平面14時產(chǎn)生全反射，是為了減少光能量的散失，但也可以是同時產(chǎn)生反射與折射的情形，也具有監(jiān)控的效果，并不以本說明書所公開的內(nèi)容為限制。

由于每一個光束31以大角度入射該鍍膜23，能使該鍍膜23具有高反射率，因此，該第一平面10與該第六平面15相互平行，但不以平行為限，該第六平面15與該第一鏡面21間的夾角為45度，但不以45度為限，以使得每一個光束31沿著該第一光路徑i穿過該第六平面15后，以45度的大入射角度入射該鍍膜23，以高反射率模式反射至第二光路徑ii。另外，該第六平面15與該第七平面16的夾角大于90度且小于135度，以使得每一個光束31經(jīng)由該第七平面16反射成為監(jiān)控分光后，能沿該監(jiān)控分光路徑v以較小的入射角度入射該鍍膜23，即可以高穿透率模式通過該鍍膜23。

經(jīng)由上述說明可知，本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件能將作為光訊號傳輸?shù)墓馐?1分離出一部分且將其導引至各監(jiān)控用偵檢感光器5上，用于監(jiān)控光訊號能量的結(jié)構(gòu)，這種閉回路反饋機制能增加光訊號能量的穩(wěn)定性，滿足系統(tǒng)傳輸訊號的高頻寬需求。

再者，作為光訊號傳輸使用的雷射光源，一般為提供最長使用壽命及最佳發(fā)光效率，需要維持在特定的工作狀態(tài)，但常導致發(fā)射出能量過強的光訊號，超出各光纖4的接收端41的標準規(guī)范。為了解決這個問題，只需改變該鍍膜23的材料性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，除了能保有該鍍膜23具有以大角度入射為高反射率，以小角度入射為高穿透率的優(yōu)點外，還能降低光訊號的能量，達到衰減光訊號能量的功效。

另外，由光源發(fā)出光束都需經(jīng)一個反射面反射轉(zhuǎn)向至光纖方向，反射面角度的偏差會造成光束與光纖接收端的偏離，與光源到光纖接收端的距離成正比。當偏離過大時，光束能量僅有部分進入光纖，導致通訊失敗。先前技術中具有監(jiān)控光源的結(jié)構(gòu)是設置在光源與光纖的接收端間，光源與光纖的接收端間的距離就會較長，當反射面有相同的角度偏差時，本發(fā)明因光源與光纖接收端的距離較短，光束與光纖接收端的偏離會較小，即可改善此一個問題，由于所述光纖4的接收端41與所述監(jiān)控用偵檢感光器5是位于所述光源3的兩相反側(cè)，因此所述光源3與所述光纖4的接收端41間的距離d較短，能大幅增加該第一鏡面21對角度偏差的容許范圍。

綜上所述，本發(fā)明具有監(jiān)控分光路徑的光學元件具有以下優(yōu)點：

一、借由所述光束31對該鍍膜23的不同入射角度產(chǎn)生反射及折射，能同時傳遞光訊號及監(jiān)視光強度，再借由該第四平面13與該第五平面14將所述光束31的部分光能量引導至所述監(jiān)控用偵檢感光器5，以增加所述光源3與所述監(jiān)控用偵檢感光器5間的距離。

二、借由改變該鍍膜23的材料性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，除了能保有該鍍膜23具有以大角度入射為高反射率，以小角度入射為高穿透率的優(yōu)點外，還能調(diào)節(jié)光能量的大小，達成衰減光訊號能量的功效。

三、降低所述光源3與所述光纖4的接收端41間的距離d，能減少反射面的角度偏差對光束偏離光纖接收端的距離，維持足夠的光纖接收能量，所以確實能達成本發(fā)明的目的。

以上所述者，僅為本發(fā)明的實施例而已，當不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，即凡依本發(fā)明權利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明的范圍。