一种平行光耦合结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种平行光耦合结构，包括半导体激光二极管、第一汇聚透镜、准直透镜、第二汇聚透镜、光纤，第一汇聚透镜用于汇聚半导体激光二极管发出的光，准直透镜用于使通过第一汇聚透镜汇聚后的汇聚光变换为平行光束；第二汇聚透镜用于汇聚通过准直透镜形成的平行光束并耦合进入光纤中。所述结构相比传统结构，通过增加一个汇聚透镜设置，从而增大了准直透镜的位置容差，降低了因透镜位置发生偏移造成的光信号传递损耗，进而提升了产品合格率，节约了生产成本。

A Parallel Optical Coupling Structure

The utility model relates to a parallel light coupling structure, which comprises a semiconductor laser diode, a first convergent lens, a collimating lens, a second convergent lens and an optical fiber. The first convergent lens is used to converge the light emitted by a semiconductor laser diode, the collimating lens is used to transform the convergent light through the first convergent lens into a parallel light beam, and the second convergent lens is used to converge through the collimation. The parallel beam formed by a straight lens is coupled into the optical fiber. Compared with the traditional structure, the structure increases the position tolerance of the collimating lens by adding a converging lens setting, reduces the optical signal transmission loss caused by the lens position offset, thereby improving the product qualification rate and saving the production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种平行光耦合结构
本技术涉及光电信息传输领域，特别涉及一种平行光耦合结构。
技术介绍
光纤通信是现代信息传输中重要的有线传输方式，光纤通信的技术要点是利用光信号的耦合来实现信息的远距离传输。光纤通信的核心结构包括半导体激光二极管、光学元件和光纤部件，通信过程是半导体激光二极管发出带有高速数据的光信号，通过光学元件，耦合进光纤进行信号的远距离传输。目前，在多路复用的光器件中，因为整体光路比较长，所以行业中多采用平行光路结构设计，即半导体激光二极管发出的光信号，通过一个准直透镜，由发散的高斯光束变换成平行的光束，平行光束通过其他光学元件后，再通过一个汇聚透镜，将平行光束汇聚并耦合到光纤中进行信息传输，其光路原理如图1所示。在实现这个过程的工艺制造中，准直透镜需要用治具夹持后，与半导体激光二极管及光纤做有源对位耦合，然后用胶水粘接的方式或焊接的方式固定准直透镜的位置；在当前的生产技术要求中，准直透镜的位置容差很小，准直透镜对位耦合完成并进行固定后，因为胶水的收缩和焊接的高低温热应力等因素影响，会不可避免的使准直透镜位置发生偏移，但生产技术要求准直透镜位置偏移量要小于1um，才能保证足够的光信号耦合进入光纤，现有的生产技术很难完全达到要求，所以目前的平行光路结构设计存在产品一次性直通率差，生产合格率低的问题。
技术实现思路
本技术要解决的问题在于针对上述现有技术中存在的缺陷，提出一种平行光耦合结构，用以提高平行光路结构的光纤通信产品一次性直通率差，生产合格率低的问题。一种平行光耦合结构，包括半导体激光二极管、第一汇聚透镜、准直透镜、第二汇聚透镜、光纤，第一汇聚透镜用于汇聚半导体激光二极管发出的光，准直透镜用于使经过第一汇聚透镜汇聚后的汇聚光变换为平行光束；第二汇聚透镜用于汇聚通过准直透镜形成的平行光束并耦合进入光纤中。进一步地，还包括载体，所述半导体激光二极管和第一汇聚透镜均设置于所述载体上。通过将半导体激光二极管和第一汇聚透镜设置于一个载体上，方便于保持两者之间的位置固定。进一步地，所述载体上设置有V型槽，用于安装固定第一汇聚透镜。如此设置，便于第一汇聚透镜的安装于固定。进一步地，所述第一汇聚透镜用点胶的方式固定于所述载体的V型槽内。进一步地，所述半导体激光二极管用焊接的方式固定在所述载体上。本技术的有益效果：本技术提出的一种平行光耦合结构，相比传统结构在半导体激光二极管之后增加了一个汇聚透镜即所述的第一汇聚透镜，将半导体激光二极管发出的光，先经过第一汇聚透镜后，在准直透镜后方产生一个新的焦点，新的焦点到准直透镜焦平面的距离为传统结构光点到准直透镜焦平面距离的6倍以上，等同于将准直透镜位置容差增大了6倍以上，降低了因透镜位置发生偏移，造成的光信号传递损耗,进而极大的提升了产品的一次性直通率和合格率，达到提高产能，节约成本的效果。附图说明图1为现有技术中平行光耦合结构的光路原理示意图。图2为本实施例中平行光耦合结构的光路原理示意图。图3为本实施例中平行光耦合结构中的子装配体结构示意图。图4为容差理论模拟对比图。图中标记说明载体1，半导体激光二极管2，第一双面凸透镜301，第二双面凸透镜302，凹面透镜401，准直透镜402，光纤5。具体实施方式为了对本技术进行理解，下面结合相关附图及实施例做更清楚、详细的说明。请参阅图2-3，本实施中提供的一种平行光耦合结构，包括载体1、半导体激光二极管2、第一双面凸透镜301和第二双面凸透镜302、凹面透镜401、光纤5；半导体激光二极管2、第一双面凸透镜301、凹面透镜401、第二双面凸透镜302、光纤5依次进行位置设置。其中，第一汇聚透镜用于汇聚半导体激光二极管发出的光，准直透镜用于使经过第一汇聚透镜汇聚后的汇聚光变换为平行光束，第二汇聚透镜用于汇聚通过准直透镜形成的平行光束并耦合进入光纤中。进一步地，半导体激光二极管2采用焊接的方式固定到载体1上，第一双面凸透镜301采用点胶粘接的方式安装于载体1设置的V型槽内；半导体激光二极管2、第一双面凸透镜301及载体1三者安装形成一个子装配体，其具体结构如图3所示。使半导体激光二极管2位于第一双面凸透镜301的镜面中心轴线上，从而让第一双面凸透镜301能更多的将半导体激光二极管2发散出的高斯光束汇聚于第一双面凸透镜301另一侧面。进一步地，将所述子装配体进行整体的焊接固定后，用治具夹持凹面透镜401与双面凸透镜301进行有源对位耦合，可以使凹面透镜401与双面凸透镜301的光心处于同一直线上，耦合到最佳的位置时，采用焊接或点胶粘接的方式将凹面透镜401进行固定，凹面透镜401用于变换通过双面凸透镜301后形成的汇聚光，将汇聚光变换为平行光束。在凹面透镜401与双面凸透镜301有源对位耦合完成后，凹面透镜401固定时的位置容差，主要由聚光焦点到凹面透镜401焦平面的距离决定，距离越大，凹面透镜401的位置容差越大。本实施例中提供的平行光耦合结构，相比传统结构，在半导体激光二极管2之后增加了一个汇聚透镜即双面凸透镜301，使半导体激光二极管2的发散光通过双面凸透镜301后汇聚形成一个新的焦点，且新焦点到凹面透镜401焦平面的距离相比传统方式半导体激光二极管2发光点到准直透镜402焦平面的距离增大6倍以上，请参考图4，从而增大了凹面透镜401的位置容差，降低了对位耦合完成后因凹面透镜401位置发生偏移造成的光信号传递损耗，保证了半导体激光二极管2的光信号能以较低损耗耦合进入光纤5中。进一步地，在凹面透镜401固定后，用治具夹持第二双面凸透镜302与凹面透镜401和光纤5进行有源对位耦合，可以使第二双面凸透镜302与凹面透镜401的光心处于同一直线上，将通过凹面透镜401后形成的平行光束由第二双面凸透镜302汇聚并耦合到光纤5中；第一当双面凸透镜302与凹面透镜401和光纤5耦合到最佳的位置，并保证有足够多的光信号通过双面凸透镜302汇聚并耦合到光纤5时，将第二双面凸透镜302用焊接或点胶粘接的方式进行固定；最终形成一种平行光耦合结构如图2所示。上述实施例所述一种平行光耦合结构的光路原理如图2所示，发散光由半导体激光二极管2发出后，通过第一双面凸透镜301进行汇聚，由发散光变为汇聚光，再通过凹面透镜401变为平行光束，最后平行光束通过第二双面凸透镜302汇聚形成汇聚光，并耦合进入光纤5进行信息传输。凹面透镜401的作用是将汇聚光变换为平行光，也可以采用其他结构的准直透镜代替。光纤5可以为单模光纤或多模光纤。以上实施例提供的一种平行光耦合结构中，所述凹面透镜401与第一双面凸透镜301进行有源对位耦合完成后，还可以采用点胶粘接的方式进行固定；此外，实施例所述结构有效的增大了凹面透镜401的位置容差(容差的理论模拟对比如图4所示)，从而降低了光信号传递损耗，保证了足够多的光信号耦合进入光纤5中，进而提高了产品的一次性直通率及合格率，节约了生产成本。所述实施例只是本技术具体实施例中的一个，且仅用于对本技术做更清楚具体的说明，并用于对本技术所保护的范围作出限定，所属
的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所做出的变化，都应该涵盖在本技术所保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平行光耦合结构，其特征在于，包括半导体激光二极管、第一汇聚透镜、准直透镜、第二汇聚透镜、光纤，第一汇聚透镜用于汇聚半导体激光二极管发出的光，准直透镜用于使经过第一汇聚透镜汇聚后的汇聚光变换为平行光束；第二汇聚透镜用于汇聚通过准直透镜形成的平行光束并耦合进入光纤中。

【技术特征摘要】
1.一种平行光耦合结构，其特征在于，包括半导体激光二极管、第一汇聚透镜、准直透镜、第二汇聚透镜、光纤，第一汇聚透镜用于汇聚半导体激光二极管发出的光，准直透镜用于使经过第一汇聚透镜汇聚后的汇聚光变换为平行光束；第二汇聚透镜用于汇聚通过准直透镜形成的平行光束并耦合进入光纤中。2.根据权利要求1所述一种平行光耦合结构，其特征在于，还包括载体，所述半导体激光二极管和第一汇聚透镜均设置于所述载体上。3.根据权利要求1所述一种平行光耦合结构，其特征在于，所述准直透镜为凹面透镜。4.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晟，
申请(专利权)人：成都市德科立菁锐光电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51