CN114236710A - 一种高速耦合透镜 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光纤通信技术领域，具体涉及一种高速耦合透镜，包括置于反射元件一侧的透镜；透镜设有非球面一和非球面二；反射元件上相对应于非球面一和非球面二设有反射面。本发明可以有效的解决以上常规耦合透镜存在的问题，减少了工艺难度，提高了传输速率；本发明的非球面一和非球面二之间没有其他光学面起到干涉作用，容易保证两个面的同心度，此外两个非球面的检测和镀膜不受其他面的干涉，容易实现镀膜和检测；通过将非球面二单独设置，而非设置在光纤插孔内，可以不用在插孔内对透镜镀膜，方便加工；本发明通过设置微结构，可以抑制VCSEL光束中心区域光强，减少整体***的反射，提高传输带宽。
Description
技术领域
本发明属于光纤通信技术领域，具体涉及一种高速耦合透镜。
背景技术
在光通信中，近距离通信通常采用多模光纤，光源为850nm的VCSEL光源，VCSEL光源为垂直腔面发射激光器，因此耦合透镜通常采用COB或则阵列透镜的形式。随着传输速率的不断提高，常规的耦合透镜存在很多问题：常规耦合透镜的非球面透镜分别位于45度斜面的两侧，要实现高精度透镜的同心度非常困难，对注塑成型提出了更高的工艺要求；对于常规耦合透镜而言，靠近光纤端面的一侧，存在相对较深的光纤插孔或MT插芯孔，光纤端面的一侧的非球面面型在注塑和测量时，都会存在很大的困难；不管是COB的透镜还是阵列的透镜，随着传输速率的不断提高，要求反射光的强度很小。目前解决LENS表面反射的有效手段就是镀膜。COB透镜和阵列透镜靠近光纤端一侧的透镜都存在一定深度，导致很难实现高质量的镀膜。如公开号CN106855658B公开了一种分光装置，第一准直透镜和第二准直透镜分别位于45度折射部两侧，注塑时两个透镜的同心度很难精确保证，注塑工艺要求高。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种高速耦合透镜。
本发明提供了如下的技术方案：
一种高速耦合透镜，包括置于反射元件一侧的透镜；透镜设有非球面一和非球面二；反射元件上相对应于非球面一和非球面二设有反射面。
反射元件靠近透镜一端设有光学平面，光学平面上相对应于透镜设有用于抑制光束中心区域光强、提高传输带宽的微结构。
所述微结构的中轴线与透镜光轴重合。
所述微结构呈凹陷。
所述微结构呈凸起。
反射元件上相对应于反射面设有用于插设光纤的光纤插孔。
透镜两侧相对称地设有延伸柱，延伸柱设有定位端面，定位端面上设有定位柱；光学平面上设有定位孔。
本发明的有益效果是：
本发明可以有效的解决以上常规耦合透镜存在的问题，减少了工艺难度，提高了传输速率；本发明的非球面一和非球面二之间没有其他光学面起到干涉作用，容易保证两个面的同心度，此外两个非球面的检测和镀膜不受其他面的干涉，容易实现镀膜和检测；通过将非球面二单独设置，而非设置在光纤插孔内，可以不用在插孔内对透镜镀膜，方便加工；本发明通过设置微结构，可以抑制VCSEL光束中心区域光强，减少整体***的反射，提高传输带宽。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的反射元件结构示意图；
图3是本发明的透镜结构示意图；
图4是微结构呈凹陷时结构示意图；
图5是微结构呈凸起时结构示意图。
具体实施方式
如图所示，一种高速耦合透镜，包括反射原件201、透镜、光纤203和光源，其中，光源选用VCSEL光源，透镜设有非球面一101和非球面二102，非球面一101和非球面二102的面型参数根据使用需要，可以制成相同，也可以制成不同。透镜安装于反射元件201的一侧，将非球面一101和非球面二102全部置于反射元件的一侧，可以在制作透镜时，能够保证两个面的同心度，此外，对两个面进行检测或镀膜时，也不会收到其他光学面的干涉，容易实现镀膜和检测。
反射元件201上相对应于非球面一101和非球面二102设有反射面205。VCSEL光源的光束经过透镜聚焦后，在反射面205发生全反射。反射元件201上相对应于反射面205设有用于插设光纤203的光纤插孔202。经反射的光束耦合进光纤203内。
在反射元件201靠近透镜一端设有光学平面204，光学平面204上相对应于透镜设有用于抑制光束中心区域光强、提高传输带宽的微结构。微结构的中轴线与透镜光轴重合。具体地，微结构呈凹陷207或呈凸起208结构，如半球形凹陷或半球形凸起。微结构的目的是抑制VCSEL光束中心区域光强，减少整体***的反射，提高传输带宽。
为了实现精确定位，在透镜两侧相对称地设有延伸柱103，延伸柱103设有定位端面105，定位端面105上设有定位柱104，在光学平面204上设有定位孔206。将定位柱104插进定位孔206内之后，定位端面105与光学平面204贴合，从而实现垂直于透镜光轴方向和平行于透镜光轴方向的定位。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高速耦合透镜，其特征在于：包括置于反射元件(201)一侧的透镜；透镜设有非球面一(101)和非球面二(102)；反射元件(201)上相对应于非球面一(101)和非球面二(102)设有反射面(205)。
2.根据权利要求1所述的高速耦合透镜，其特征在于：反射元件(201)靠近透镜一端设有光学平面(204)，光学平面(204)上相对应于透镜设有用于抑制光束中心区域光强、提高传输带宽的微结构。
3.根据权利要求2所述的高速耦合透镜，其特征在于：所述微结构的中轴线与透镜光轴重合。
4.根据权利要求3所述的高速耦合透镜，其特征在于：所述微结构呈凹陷(207)。
5.根据权利要求3所述的高速耦合透镜，其特征在于：所述微结构呈凸起(208)。
6.根据权利要求2所述的高速耦合透镜，其特征在于：反射元件(201)上相对应于反射面(205)设有用于插设光纤(203)的光纤插孔(202)。
7.根据权利要求2～6中任意一项所述的高速耦合透镜，其特征在于：透镜两侧相对称地设有延伸柱(103)，延伸柱(103)设有定位端面(105)，定位端面(105)上设有定位柱(104)；光学平面(204)上设有定位孔(206)。
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