具有防残留散射光线返回信号线装置的光学器件及其制法制造方法及图纸

一种光学器件，包括：信号传输光纤，用以将输入光信号传送到输出端口；散射光线吸收光纤，用以吸收在光学器件中产生的多次反射光线；套圈，用以固定住信号传输光纤和散射光线吸收光纤；透镜，用以对通过信号传输光纤传送的输入光信号聚焦；和外套，用以使套圈与透镜固定对准，由此可防止反射光线返回到信号传输光纤中。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有防散射光线返回信号线装置的光学器件，其中散射光线在信号传输期间在器件中被多次反射。本申请是根据韩国申请42982/1995号而提出的，这里提及该文件以供参考。常规的这种光学器件如附图说明图1所示，包括信号传输光纤106，用以将输入光信号90传送到输出端口；套圈96，用以固定住该信号传输光纤106；透镜100，用以对通过信号传输光纤106传送的输入光信号90聚焦；和外套94，用以使套圈96与透镜100固定对准。在该器件中，当输入光信号90经信号传输光纤106传送到透镜100时，一部分输入光信号90在套圈96和透镜100之间的空间变为多次反射的光线98。尽管大部分输入光信号90被透镜100聚焦而传送到输出端口，但仍有一部分多反射光线98会返回到信号传输光纤106中，成为散射光线92又传送到光传输器件里面而与输入光信号90混在一起，还有一部分传送到输出端口。这种情况会产生很大的干扰、传输的反射损失、等等。为了克服这些缺点，曾提出过在器件的连接表面上精确研磨角度和设置防反射涂层。但是，这类方法会使制造过程复杂化，因而成本增加且降低了器件的可靠性。本专利技术的目的在于提供一种光学器件，该光学器件具有能吸收在光传输器件中产生的多反射光线并将其释放到外面的装置，从而消除干扰而改善和稳定光传输器件的以高速传送大量光信号所需要的光信号传输特性。本专利技术的另一目的在于提供一种光学器件，该光学器件具有能提供按照光源的输出而线性形成的光信号的装置，从而尽可能减小由一多波长和多时信号传输系统中的多次反射而造成的信号失真。本专利技术的再一目的在于提供一种光信号传输系统，该系统具有能利用多反射光线并借助测定随时间和外部环境的变化来监测信号传输线的装置。按照本专利技术的一个方面，一种光学器件包括信号传输光纤，用以将输入光信号传送到输出端口；散射光线吸收光纤，用以吸收在光学器件中产生的多反射光线；套圈，用以固定住信号传输光纤和散射光线吸收光纤；透镜，用以对通过信号传输光纤传送的输入光信号聚焦；和外套，用以使套圈与透镜固定对准，由此可防止反射光线返回到信号传输光纤中。按照本专利技术的另一方面，一种制造防光学器件中产生的散射光线返回信号线的光学器件的方法，包括以下步骤制取信号传输光纤，用以将输入光信号传送到输出端口或将输出信号传送到输入端口；制取散光线吸收光纤，用以吸收在器件中产生的多反射光线，以防止其返回信号传输光纤；在吸收光纤的外端设置涂有反射吸收材料的散射光吸收层或仔细研磨其角度，以防止散射光线传回到输出端口；设置套圈，用以固定住信号传输光纤和吸收光纤；将信号传输光纤固定到套圈里面；将吸收光纤固定到套圈里面并保持与信号传输光纤有一距离(d)，该距离(d)是信号波长的一给定倍数；研磨包含信号传输光纤和吸收光纤的套圈的外端表面；设置透镜，用以对通过信号传输光纤传送的输入光信号聚焦；设置外套，用以使套圈与透镜隔一给定空间对准；以及，将套圈和透镜固定在外套中。以下参照仅作为例子的附图对本专利技术作更具体的说明。图1为常规光学器件及其多反射机理的示意图；图2为按本专利技术的实施例提出的光学器件及其多反射机理的示意图；图3为包含信号传输光纤和散射光线吸收光纤的套圈的剖面示意图；图4为按本专利技术另一实施例提出的光学器件及其多反射机理的示意图；图5为本专利技术的由2×2级构成的光学器件的示意图；图6为按照本专利技术制成的激光二极管模件的结构示意图；图7为按照本专利技术的一个光信号连接器的结构示意图；图8为一曲线圈，示出光的反射率随着本专利技术中的套圈端表面与透镜之间距离而变化的情况；图9为一曲线图，示出本专利技术光学器件的输出随波长而变化的情况；图10为一曲线图，示出本专利技术光学器件的输出随时间而变化的情况；图11为一曲线图，示出本专利技术光学器件的输出随输入光束而变化的情况。参看图2和图3，本专利技术的光学器件包括信号传输光纤20，用以将输入光信号10传送到输出端口(或将输出光信号传送到输入端口)；和散射光线吸收光纤16，用以吸收在光学器件中产生的多反射光线22。散射光线吸收光纤16由玻璃材料制的多模式光纤构成。用表面覆有防反射涂层以降低反射损失的套圈18将信号传输光纤20和散射光线吸收光纤16牢固固定住。还设有透镜24，用以对通过信号传输光纤20传送的输入光信号10聚焦；和设有外套14，用以使套圈18和透镜24对准。工作时，输入光信号10通过信号传输光纤20传送到透镜24的一端。在该端处，一部分输入光信号变为套圈18与透镜24之间的多反射光线22。被透镜24聚焦的输入光信号10传送到输出端口，而多反射光线22中的大部分变为散射光线12并经过散射光线吸收光纤16释放到外面。只有残留的一小部分多反射光线22与输入光信号10一起传送到输出端口。以下参看图8-11所示的实验数据和模拟曲线更具体地说明可防止散射光线返回信号传输光纤的散射光线吸收光纤的工作情况。图8示出光的反射率随本专利技术的套圈的端面与透镜之间距离而变化的曲线，其所处条件是套圈表面被研磨成有8级光洁度；套圈和透镜表面无防反射涂层(AR涂层)；透镜半径为1毫米；透镜折射率在1550毫微米时为1.814。图中横轴代表套圈后端表面与透镜前端表面之间的距离L，纵轴代表反射率(最大处为1)。可看出，最小反射率(1％)出现在距离L为0.1146毫米处。在此L距离中1％的反射光线受到连续反射，造成输出(输出信号102和返回到信号传输光线并通过其输出的多反射光线104)的不稳定性。参看图9，其中信号1表示本专利技术中的输出信号，该信号是原来的输出光信号26和返回到信号传输光纤并通过其输出的多反射光线28之和；信号SINK表示被散射光线吸收光纤16吸收的散射光线12；而信号2表示常规的输出信号，该信号是原来的输出光信号102和返回到信号传输光纤并通过其输出的多反射光线104之和。图中示出本专利技术的输出信号值比常规的输出信号值平均低04到0.5分贝，其差值除了实验误差之外是由多次反射的光线造成的。也就是，对于常规的套圈96，有很多反射的光线返回到信号传输光纤中，而本专利技术的套圈中设有附加的散射光线吸收光纤16，可吸收多反射光线而将其释放到外面。信号SINK代表通过吸收光纤16释放到外面的反射光线，与信号传输光纤中的信号相比，其差值实际上大于-30分贝，现将其画在同一图上以表明其变化。图10示出波长为1550毫微米时输出随时间的变化。参照光源为实验中所用的波长随时间可变的稳定光源。在给定的42分钟期间，常规的输出表现出有0.4分贝的变化率，而本专利技术的输出有0.2分贝的变化率。由于变化率较低，因此本专利技术的输出特性有了改进。这是因为吸收光纤16连续吸收反射光线的结果。随输入功率变化的输出示于图11，从中可看出，对于本专利技术的套圈18，其输入与输出几乎呈线性变化；而对于常规的套圈96，其输出对于输入值表现出不稳定。此外，在图3和4所示的本专利技术另一实施例中，本专利技术的光学器件包括信号传输光纤20，用以将输入光信号10传送到输出端口(或将输出光信号传送到输入端口)；和散射光线吸收光纤16，用以吸收在光学器件中产生的多反射光线22。散射光线吸收光纤16由玻璃材料制的多模式光纤构成。吸收光纤16的一端涂有反射光吸收材料(例如阻抗匹配油)涂覆的散射光吸收层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学器件，包括：信号传输光纤，用以将输入光信号传送到输出端口；散射光线吸收光纤，用以吸收在所述光学器件中产生的多反射光线；套圈，用以固定住信号传输光纤和散射光线吸收光纤；透镜，用以对通过信号传输光纤传送的输入光信号聚焦；和外套，用以使所述套圈与透镜固定对准，由此防止反射光线返回到信号传输光纤中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金映周，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]