一種光纖準(zhǔn)直器以及光纖準(zhǔn)直器組裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，具體設(shè)計光纖設(shè)備的制作和設(shè)計；更具體地說，本發(fā)明涉及一種光纖準(zhǔn)直器以及光纖準(zhǔn)直器組裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光纖準(zhǔn)直器，透鏡和光纖頭之間保留有空氣間隙，為使光纖端面落在透鏡焦點上，裝配時每一個間隙的厚度都需要調(diào)整，比較費(fèi)工。
[0003]具體地，圖1至圖3示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光纖準(zhǔn)直器組裝方法。如圖1至圖3所示，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光纖準(zhǔn)直器組裝方法中，首先制備透鏡1并在透鏡1外部固定附接套管5 (如圖1所示);隨后，將側(cè)壁涂覆有紫外膠4的光纖頭3裝入套管5的開口端(如圖2所示)；此時，由于透鏡1的制造公差的原因，透鏡1的中心長度(例如球面透鏡的球面中心至相對的平面中心的長度，或者梯度透鏡的兩個相對平面的中心之間的長度)對于制造出的各個透鏡存在區(qū)別；此時，如圖3中的箭頭所示，需要向光纖頭3輸入校準(zhǔn)光，并且在調(diào)節(jié)透鏡1與光纖頭3之間的距離D0 (即相對于透鏡1將光纖頭3向套管5內(nèi)退或外拉)的同時通過儀器或人眼查看從透鏡1出射的光是否準(zhǔn)直來確定光纖頭3在套管5內(nèi)的定位。具體地說，當(dāng)從透鏡1出射的光準(zhǔn)直時，可確定該狀態(tài)下的光纖頭3處于適當(dāng)位置；此時，通過向紫外膠4照射紫外光，使得紫外膠4將光纖頭3粘貼固定至套管5。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，為調(diào)整光纖頭3在套管5內(nèi)的定位，一般需要采用五維調(diào)節(jié)裝置，必須一次性調(diào)整XYZ三軸以及上下、左右兩個傾角五維到位。
[0005]可以看出，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光纖準(zhǔn)直器組裝方法不僅需要外源光源等輔助設(shè)備，而且需要通過人工校準(zhǔn)的方式，在諸如顯微鏡之類的檢查設(shè)備下，由操作人員手動調(diào)節(jié)透鏡和光纖頭之間的空氣間隙的大小，以便光纖頭可以與透鏡相互對準(zhǔn)，從而使得外源光源發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡之后變成平行光出射。
[0006]然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光纖準(zhǔn)直器組裝方法的組裝效率不高，而且需要額外的輔助設(shè)備，并且由于需要人工調(diào)整，從而產(chǎn)生調(diào)整誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種組裝效率高且調(diào)整精度高的光纖準(zhǔn)直器組裝方法以及相應(yīng)的光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)。
[0008]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種光纖準(zhǔn)直器組裝方法，其包括:首先，制備透鏡并測量所制備的透鏡的中心長度，并在透鏡外部固定附接套管；此后，根據(jù)測量出來的透鏡的中心長度以及透鏡的折射率計算出使得透鏡出射準(zhǔn)直光束所需的透鏡與光纖頭之間的距離，并且選擇厚度等于所計算出的距離的定焦標(biāo)準(zhǔn)件；隨后，依次將定焦標(biāo)準(zhǔn)件和光纖頭裝入套管的開口端，并且將光纖頭側(cè)壁固定至套管的內(nèi)壁。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種光纖準(zhǔn)直器組裝方法，其特征在于包括:首先，制備透鏡并測量所制備的透鏡的中心長度，并且制備光纖頭并在光纖頭外部固定附接套管；此后，根據(jù)測量出來的透鏡的中心長度以及透鏡的折射率計算出使得透鏡出射準(zhǔn)直光束所需的透鏡與光纖頭之間的距離，并且選擇厚度等于所計算出的距離的定焦標(biāo)準(zhǔn)件；隨后，依次將定焦標(biāo)準(zhǔn)件和透鏡裝入套管的開口端，并且將透鏡側(cè)壁固定至套管的內(nèi)壁。
[0010]優(yōu)選地，其中利用第一膠將定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第一側(cè)固定至透鏡的連接端面，而且利用第二膠將定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第二側(cè)固定至光纖頭。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種光纖準(zhǔn)直器組裝方法，其包括:首先，制備透鏡并測量所制備的透鏡的中心長度；此后，根據(jù)測量出來的透鏡的中心長度以及透鏡的折射率計算出使得透鏡出射準(zhǔn)直光束所需的透鏡與光纖頭之間的距離，并且選擇厚度等于所計算出的距離的定焦標(biāo)準(zhǔn)件；隨后，利用第一膠將定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第一側(cè)固定至透鏡的連接端面，而且利用第二膠將定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第二側(cè)固定至光纖頭。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種光纖準(zhǔn)直器，其包括:透鏡、定焦標(biāo)準(zhǔn)件、光纖頭以及套管；其中，透鏡和套管均與套管的內(nèi)壁固定連接；定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第一側(cè)通過第一膠固定至透鏡的連接端面，而且定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第二側(cè)通過第二膠固定至光纖頭。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種光纖準(zhǔn)直器，其包括:透鏡、定焦標(biāo)準(zhǔn)件以及光纖頭；其中，定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第一側(cè)通過第一膠固定至透鏡的連接端面，而且定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第二側(cè)通過第二膠固定至光纖頭。
[0014]優(yōu)選地，定焦標(biāo)準(zhǔn)件的折射率介于透鏡的折射率和光纖頭的折射率之間；第一膠的折射率介于定焦標(biāo)準(zhǔn)件的折射率和透鏡的折射率之間；而且第二膠的折射率介于定焦標(biāo)準(zhǔn)件的折射率和光纖頭的折射率之間。
[0015]優(yōu)選地，定焦標(biāo)準(zhǔn)件的材料是透光玻璃；定焦標(biāo)準(zhǔn)件的材料的溫度膨脹系數(shù)與玻璃一致。
[0016]優(yōu)選地，中心長度是球面透鏡的球面中心至相對的平面中心的長度、或者梯度透鏡的兩個相對平面的中心之間的長度。
[0017]本發(fā)明利用具有計算出的厚度的定焦標(biāo)準(zhǔn)件，將現(xiàn)有技術(shù)中需要對每一個光纖準(zhǔn)直器進(jìn)行逐個調(diào)整的方法改變?yōu)闇y量計算后分組直接固定的方法；由此，提供了一種組裝效率高且調(diào)整精度高的光纖準(zhǔn)直器組裝方法以及相應(yīng)的光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0018]結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中:
[0019]圖1至圖3示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光纖準(zhǔn)直器組裝方法。
[0020]圖4至圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的光纖準(zhǔn)直器組裝方法的各個步驟。
[0021]圖7至圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的光纖準(zhǔn)直器組裝方法的各個步驟。
[0022]圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的改型的光纖準(zhǔn)直器。
[0023]需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]<第一優(yōu)選實施例>
[0026]圖4至圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的光纖準(zhǔn)直器組裝方法的各個步驟。
[0027]首先，準(zhǔn)備第二側(cè)端面與第一側(cè)端面為平面且平行、并且厚度等于透鏡截距的定焦標(biāo)準(zhǔn)件。
[0028]隨后，將透鏡、定焦標(biāo)準(zhǔn)件和光纖頭按照定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第二側(cè)端面與光纖頭的內(nèi)側(cè)端面緊貼，定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第一側(cè)端面與透鏡的內(nèi)側(cè)端面緊貼的方式，將透鏡、定焦標(biāo)準(zhǔn)件和光纖頭連接并固定。
[0029]如圖4至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的光纖準(zhǔn)直器組裝方法包括:
[0030]首先，制備透鏡1并測量其截距。
[0031]在本發(fā)明的所提供的一種測量截距的方法中，需要測量所制備的透鏡1的中心長度D1 (例如，圖4所示的球面透鏡的球面中心至相對的平面中心的長度，或者圖10所示的梯度透鏡的兩個相對平面的中心之間的長度)，并在透鏡1外部固定附接套管5 (如圖4所示);
[0032]此后，根據(jù)測量出來的透鏡1的中心長度以及透鏡1的折射率計算出使得透鏡1出射準(zhǔn)直光束所需的透鏡1與光纖頭3之間的截距D2，并且選擇厚度等于所計算出的截距D2的定焦標(biāo)準(zhǔn)件2 (如圖5所示);
[0033]在具體實施例中，可根據(jù)下述教導(dǎo)計算截距D2:
[0034]在安連生老師《應(yīng)用光學(xué)》一書中，第42頁-43頁，第74頁-75頁詳細(xì)闡述了球面透鏡以及一端面是平面的透鏡的焦距計算方法。
[0035]根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)的常識，得到焦距后，減去透鏡光心至一側(cè)端面的距離，就可得到透鏡在該側(cè)的截距。
[0036]當(dāng)已知nl為透鏡1的折射率，n2為定焦標(biāo)準(zhǔn)件2的折射率，D1是透鏡1的中心長度，R是透鏡1前端球面的半徑。根據(jù)以上教導(dǎo)，可以計算確定透鏡1的截距D2。
[0037]在本發(fā)明的所提供的其他測量截距的方法中，也可以采用習(xí)知的平行光聚焦法、平行光線法、二倍截距法等光學(xué)方法的測量透鏡的截距D2。
[0038]隨后，按照定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第二側(cè)端面與光纖頭的內(nèi)側(cè)端面緊貼，定焦標(biāo)準(zhǔn)件的第一側(cè)端面與透鏡的內(nèi)側(cè)端面緊貼的方式，依次將定焦標(biāo)準(zhǔn)件2和光纖頭3裝入套管5的開口端，并且利用第三紫外膠43將光纖頭3側(cè)壁固定至套管5的內(nèi)壁(如圖6所示)；其中優(yōu)選地可以進(jìn)一步利用第一膠(例如，第一紫外膠41)將定焦標(biāo)準(zhǔn)件2的第一側(cè)固定至透鏡1相對光纖頭3的內(nèi)端面，而且優(yōu)選地可以進(jìn)一步利用第二紫外膠42將定焦標(biāo)準(zhǔn)件2的第二側(cè)固定至光纖頭3 ;例如，可以通過先涂覆后進(jìn)行紫外光照射的方式進(jìn)行各個部分的固定。
[0039]優(yōu)選地，定焦標(biāo)準(zhǔn)件2的材料可以是透光玻璃，當(dāng)然也可以其他透光材料；優(yōu)選地，定焦標(biāo)準(zhǔn)件2的材料的溫度膨脹系數(shù)與玻璃一致或者接近。
[0040]在替換實施例中，定焦標(biāo)準(zhǔn)件2僅光路通過部分是透光玻璃。在另一替換實施例中，定焦標(biāo)準(zhǔn)件2光路通過部分是中空腔體。在再一替換實施例中，定焦標(biāo)準(zhǔn)件2的中空腔體也可以填充透光膠。
[0041]此時，計算截距D2時，應(yīng)當(dāng)分別適用透光材料的折射率，得到透光材料中的截距；或適用空氣的折射率，得到空氣中的截距；或適用透光膠的折射率，得到透光膠中的截距。
[0042]定焦標(biāo)準(zhǔn)件2的兩側(cè)可不涂膠，定焦標(biāo)準(zhǔn)件2直接通過夾在透鏡1與光纖