一种单芯光纤双向光耦合器制造技术

本发明专利技术公开了一种单芯光纤双向光耦合器，包括光纤、呈“卜”字型或截面呈直角梯形的光学器件、发光二极管以及光电二极管；光学器件包括一个上端部、一个左下端部和一个右下端部，上端部与右下端部呈竖直线状；光纤置于光学器件的上端部，发光二极管及光电二极管分别置于左下端部和右下端部的正下方。该光耦合器，其光学器件使得发光二极管、光电二极管以及光纤之间呈直角三角形状，且入射光通过光纤和光学器件直接垂直射到光电二极管上。这样，发光二极管与光电二极管分离设计，省去了发光二极管占用光电二极管的感光面积，提升了入射光的使用效率；同时，使得封装操作变得更简单。

【技术实现步骤摘要】
一种单芯光纤双向光耦合器
本专利技术涉及光耦合器，尤其涉及一种单芯光纤双向光耦合器。
技术介绍
光通信领域中，将光信号转化为电信号或将电信号转化为光信号，一般采用光电转换器。现阶段常见的光电转换器为单芯双向光耦合器，包括塑料光纤(Plasticopticalfiber，简称POF)、发光二极管(LED)以及光电二极管(Photodiode，简称PD)，其结构如图1和2所示。图1中，POF、LED、PD三个结构正面依次垂直同轴设置；图2中，PD与LED横向并排设置后再置于POF下方。然而，前一种单芯双向光耦合器，LED占用了部分PD的感光面积，降低入射光的效率，封装复杂；后一种单芯双向光耦合器LED和PD的工作效率都不够高。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术所要解决的问题在于提供一种光接收效率高、封装简单，且LED不占用PD感光面积的单芯光纤双向光耦合器。本专利技术的技术方案如下：一种单芯光纤双向光耦合器，包括光纤、呈“卜”字型的光学器件、发光二极管以及光电二极管；所述光学器件包括一个上端部、一个左下端部和一个右下端部，所述上端部与右下端部之间的所在轴线呈竖直线状设置，所述左下端部、上端部以及右下端部之间的轴线夹角为0.5°～20°；所述光纤置于所述光学器件的上端部，所述发光二极管置于所述左下端部的正下方，所述光电二极管置于右下端部的正下方，且光电二极管所在水平面与上端部及右下端部之间的所在轴线相垂直。一种单芯光纤双向光耦合器，包括光纤、截面呈直角梯形的光学器件、发光二极管以及光电二极管；所述光学器件包括一个上端部、一个左下端部和一个右下端部，所述上端部与右下端部呈竖直线状，所述左下端部、上端部以及右下端部之间的轴线夹角为0.5°～20°；所述光纤置于所述光学器件的上端部，所述发光二极管置于左下端部的正下方，所述光电二极管置于所述光学器件的右下端部的正下方，且光电二极管所在水平面与上端部及右下端部之间的所在轴线相垂直。所述单芯光纤双向光耦合器，其中，所述左下端部、上端部以及右下端部之间的轴线夹角为5°。所述单芯光纤双向光耦合器，其中，入射光线通过所述光纤、光学器件的上端部和右下端部直接垂直射入光电二极管上。所述单芯光纤双向光耦合器，其中，在所述发光二极管与光学器件的左下端部之间设有发射光透镜。所述单芯光纤双向光耦合器，其中，在所述光电二极管与光学器件的右下端部之间设有入射光透镜。所述单芯光纤双向光耦合器，其中，所述光学器件为石英玻璃棱镜、有机玻璃棱镜、透明有机树脂棱镜、盛有透明液体或气体介质的玻璃或有机玻璃棱镜、真空玻璃或有机玻璃棱镜。本专利技术单芯光纤双向光耦合器，由于光学器件可以将光纤全漫反射后的接收光几乎全部投射到光电二极管(PD)上，其又可以使发光二极管(LED)发出的发射光以0.5～20°夹角射向光纤，并由光纤发射出去。这样，LED与PD分离设计，省去了LED占用PD的感光面积，提升了PD入射光的效率；同时，由于LED与PD分离设计，使得封装操作变得更简单、方便。附图说明图1为现有一种单芯双向光耦合器结构示意图；图2为现有另一种单芯双向光耦合器结构示意图；图3为本专利技术的一实施例单芯光纤双向光耦合器结构示意图；图4为本专利技术的另一实施例单芯光纤双向光耦合器结构示意图；图5为本专利技术单芯光纤双向光耦合器在光电通信线路中的使用结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的较佳实施例作进一步详细说明。本专利技术提供的一种单芯光纤双向光耦合器，包括光纤、光学器件、发光二极管以及光电二极管；光学器件包括一个上端部、一个左下端部和一个右下端部，上端部与右下端部之间的所在轴线呈竖直线状设置，左下端部、上端部以及右下端部之间的轴线夹角为0.5°～20°；光纤置于光学器件的上端部，所述发光二极管置于所述左下端部的正下方；所述光电二极管置于右下端部的正下方，且光电二极管所在水平面与上端部及右下端部之间的所在轴线相垂直。上述单芯光纤双向光耦合器中，光纤可以是塑料光纤、石英光纤或复合光纤。上述单芯光纤双向光耦合器中，当发光二极管与光电二极管处于同一水平面上时，该水平面与上端部及右下端部之间的所在轴线相垂直；当发光二极管与光电二极管各自所在的水平面相异平行时，上端部及右下端部之间的所在轴线分别与两个相异的水平面相垂直。上述光学器件可以是外形垂直截面呈“卜”字型；或者光学器件可以是外形垂直截面呈直角梯形状结构；或者光学器件可以是外形垂直截面呈直角三角形状结构。该光学器件的材质为石英玻璃棱镜、有机玻璃棱镜、透明有机树脂棱镜、盛有透明液体或气体介质的玻璃或有机玻璃棱镜、真空玻璃或有机玻璃棱镜。实施例一如图3所示，本专利技术提供的一种单芯塑料光纤双向光耦合器，包括塑料光纤POF、呈“卜”字型的光学器件10、发光二极管LED以及光电二极管PD；光学器件10包括一个上端部1、一个左下端部2和一个右下端部3；其中，上端部1的外形构造与塑料光纤POF的端面构造相一致，以确保两者之间的无差异适配对接。光学器件10的上端部1与右下端部3之间的轴线呈竖直线状设计，且光电二极管PD置于光学器件10右下端部3的正下方，且光电二极管PD所在水平面(图中未示出)与上端部1及右下端部3之间的所在轴线相垂直。这样设计，便于入射光(Incidentlight，简称IL)经过塑料光纤POF的全反射后，通过光学器件10的上端部1及右下端部3直接垂直射出至位于光学器件10的右下端部3正下方的光电二极管PD，进而避免了光损失，提升了入射光IL的接收率。上述光耦合器中，光学器件10的左下端部2、上端部1以及右下端部3之间的轴线夹角为5°；而发光二极管LED置于光学器件10左下端部2的正下方，且发光二极管LED发出的发射光的方向与光学器件10的左下端部2及上端部1之间的轴线相一致；。这样设计，可以确保发光二极管LED发出的发射光经光学器件10的左下端部2及上端部1射向塑料光纤POF，并由塑料光纤POF反射出去；同时，可以使发光二极管LED与光电二极管PD之间保留一定水平距离，确保发光二极管LED不占用光电二极管PD的感光面积，以进一步提升光电二极管PD对入射光的光接收效率。优选，光学器件10的左下端部2、上端部1以及右下端部3之间的轴线夹角为1°，轴线夹角尽可能小，在保证发光二极管LED不再占用光电二极管PD的感光面积的前提下，尽量确保发射光(Emittedlight，简称EL)通过光学器件10的左下端部2和上端部1后射入塑料光纤POF中，再经过塑料光纤POF的全反射后输送出去。上述光耦合器中，其光学器件10应优先保证入射光IL直接入射到光电二极管PD上，确保光电二极管PD对入射光功率的最大化。控制光学器件10的左下端部2、上端部1以及右下端部3之间的夹角，也即发射光EL的角度，让发射光EL全部沿斜边，即光学器件10的左下端部2与上端部1所在平面的斜边入射进入塑料光纤POF，在塑料光纤POF里进行全反射。因为发射光和入射光在塑料光纤POF中不会同时进行，所以发光二极管LED和光电二极管PD之间无需光隔离，进而简化了封装程序。上述光耦合器中，为使光学器件10发射出的入射光IL尽可能的投射到光电二极管PD上，减少入射光损失，在光电二极管PD与光学器件10的右下端部3之间设有入射光透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单芯光纤双向光耦合器，其特征在于，包括光纤、呈“卜”字型的光学器件、发光二极管以及光电二极管；所述光学器件包括一个上端部、一个左下端部和一个右下端部，所述上端部与右下端部之间的所在轴线呈竖直线状设置，所述左下端部、上端部以及右下端部之间的轴线夹角为0.5°～20°；所述光纤置于所述光学器件的上端部，所述发光二极管置于所述左下端部的正下方，所述光电二极管置于右下端部的正下方，且光电二极管所在水平面与上端部及右下端部之间的所在轴线相垂直。

【技术特征摘要】
1.一种单芯光纤双向光耦合器，其特征在于，包括光纤、呈“卜”字型的光学器件、发光二极管以及光电二极管；所述光学器件包括一个上端部、一个左下端部和一个右下端部，所述上端部与右下端部之间的所在轴线呈竖直线状设置，所述左下端部、上端部以及右下端部之间的轴线夹角为0.5°～20°；所述光纤置于所述光学器件的上端部，所述发光二极管置于所述左下端部的正下方，所述光电二极管置于右下端部的正下方，且光电二极管所在水平面与上端部及右下端部之间的所在轴线相垂直。2.一种单芯光纤双向光耦合器，其特征在于，包括光纤、截面呈直角梯形的光学器件、发光二极管以及光电二极管；所述光学器件包括一个上端部、一个左下端部和一个右下端部，所述上端部与右下端部呈竖直线状，所述左下端部、上端部以及右下端部之间的轴线夹角为0.5°～20°；所述光纤置于所述光学器件的上端部，所述发光二极管置于左下端部的正下方，所述光电二极管置于所述光学器件的右下端部的正下方，且光电二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向宁，
申请(专利权)人：刘向宁，
类型：发明
国别省市：广东,44