光耦合装置制造方法及图纸

光耦合装置使多个射束耦合至一根光纤。多个光源各自每隔规定间隔而配置，出射所述多个射束。多个准直透镜与所述多个光源相向地配置，使从所述多个光源出射的所述多个射束平行。缩小光学系统将经所述多个准直透镜设为平行的多个射束的射束径缩小。聚光透镜使经所述缩小光学系统缩小的多个射束聚光至所述光纤。相对于和通过所述缩小光学系统的中心的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜的第一距离，和通过所述缩小光学系统的端部的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜的第二距离不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光耦合装置
本专利技术涉及一种光耦合装置，使从多个光源出射的射束耦合至一根光纤芯。
技术介绍
作为以往的光耦合装置，已知下述光功率合成光学系统或合波光学系统，即：使从多个激光二极管(laserdiode，LD)出射的射束耦合至一根光纤，从光纤获得高输出(专利文献1、专利文献2)。所述光耦合装置中，使来自光源的射束通过单透镜或望远镜(telescope)等缩小光学系统后，利用聚光透镜聚光至光纤。所述光耦合装置中，配置于中心的激光二极管的射束入射至单透镜或望远镜的中心轴，但配置于中心的激光二极管以外的激光二极管的射束入射至远离单透镜或望远镜的中心轴之处。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2005-114977号公报专利文献2：日本专利特开2007-163947号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]但是，这些射束在由聚光透镜聚光至光纤的情况下，产生球面像差，因而射束的聚光径变大。因此，光纤耦合效率降低。本专利技术提供一种光耦合装置，可抑制来自多个光源的光的球面像差而提高光纤耦合效率。[解决问题的技术手段]为了解决所述课题，本专利技术的技术方案1为一种光耦合装置，使多个射束耦合至一根光纤，且所述光耦合装置包括：多个光源，各自每隔规定间隔而配置，出射所述多个射束；多个准直透镜，与所述多个光源相向地配置，使从所述多个光源出射的所述多个射束平行；缩小光学系统，将经所述多个准直透镜设为平行的多个射束的射束径缩小；以及聚光透镜，使经所述缩小光学系统缩小的多个射束聚光至所述光纤，且相对于和通过所述缩小光学系统的中心的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜的第一距离，和通过所述缩小光学系统的端部的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜的第二距离不同。技术方案2的光耦合装置在所述缩小光学系统的球面像差为正的情况下，使所述第二距离小于所述第一距离，在所述缩小光学系统的球面像差为负的情况下，使所述第二距离大于所述第一距离。进而，技术方案3的光耦合装置包括：准直器，使和通过所述缩小光学系统的端部的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜一体化而成，所述准直器以射束倾斜地入射至所述缩小光学系统的方式倾斜成规定的角度。技术方案4的光耦合装置使多个射束耦合至一根光纤，且所述光耦合装置包括：多个光源，各自每隔规定间隔而配置，出射所述多个射束；多个准直透镜，与所述多个光源相向地配置，使从所述多个光源出射的所述多个射束平行；缩小光学系统，将经所述多个准直透镜设为平行的多个射束的射束径缩小；聚光透镜，使经所述缩小光学系统缩小的多个射束聚光至所述光纤；以及准直器，使和通过所述缩小光学系统的端部的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜一体化而成，所述准直器以射束倾斜地入射至所述缩小光学系统的方式倾斜成规定的角度。技术方案5的光耦合装置使多个射束耦合至一根光纤，且所述光耦合装置包括：多个光源，各自每隔规定间隔而配置，出射所述多个射束；多个准直透镜，与所述多个光源相向地配置，使从所述多个光源出射的所述多个射束平行；缩小光学系统，将经所述多个准直透镜设为平行的多个射束的射束径缩小；以及聚光透镜，使经所述缩小光学系统缩小的多个射束聚光至所述光纤，且和通过所述缩小光学系统的中心的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜配置于光轴上，对于和通过所述缩小光学系统的端部的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜而言，所述准直透镜的中心相对于所述光源的中心偏离配置。[专利技术的效果]根据本专利技术，相对于和通过缩小光学系统的中心的射束对应地配置的光源与准直透镜的第一距离，和通过缩小光学系统的端部的射束对应地配置的光源与准直透镜的第二距离不同，因此可抑制来自多个光源的光的球面像差而提高光纤耦合效率。附图说明图1为本专利技术的实施例1的光耦合装置的总体结构图。图2为表示本专利技术的实施例1的光耦合装置中所用的透镜的聚光特性的图。图3为表示本专利技术的实施例1的光耦合装置的、利用聚光透镜将来自激光二极管1b的射束聚光的位置处的、修正像差前后的像差的图。图4为本专利技术的实施例2的光耦合装置的总体结构图。图5为本专利技术的实施例3的光耦合装置的总体结构图。图6为本专利技术的实施例4的光耦合装置的总体结构图。图7为本专利技术的实施例5的光耦合装置的总体结构图。图8为本专利技术的实施例6的光耦合装置的总体结构图。图9为本专利技术的实施例7的光耦合装置的总体结构图。图10为本专利技术的实施例8的光耦合装置的总体结构图。具体实施方式(实施例1)以下，一方面参照图式一方面对本专利技术的实施方式的光耦合装置进行详细说明。图1为本专利技术的实施例1的光耦合装置的总体结构图。光耦合装置使多个射束耦合至一根光纤5，包括多个激光二极管1a～1c、多个准直透镜2a～2c、缩小光学系统3、聚光透镜4及光纤5。多个激光二极管1a～1c对应于本专利技术的多个光源，各自每隔规定间隔而配置，各自出射激光。本示例中，配置有三个激光二极管，但不限定于此，也可将四个以上的激光二极管每隔规定间隔而配置。而且，作为光源，也可代替多个激光二极管1a～1c而使用发光二极管、面发光激光器(垂直腔面发射激光器(Vertical-CavitySurface-EmittingLaser，VCSEL))或电致发光(Electroluminescence，EL)。多个准直透镜2a～2c与多个激光二极管1a～1c相向地配置，使从多个激光二极管1a～1c出射的多个射束平行。缩小光学系统3包含具有凸透镜3a及凹透镜3b的望远镜，将来自多个准直透镜2a～2c的多个射束的射束径、射束间隔缩小，并导光至聚光透镜4。凸透镜3a及凹透镜3b包含球面透镜，具有球面像差。聚光透镜4使经缩小光学系统3缩小的多个射束聚光至光纤5。而且，相对于和通过缩小光学系统3的中心的射束对应地配置的激光二极管1a与准直透镜2a的第一距离Z1，和通过缩小光学系统3的凸透镜3a的端部的射束对应地配置的激光二极管1b(1c)与准直透镜2b(2c)的第二距离Z2不同。在具有凸透镜3a及凹透镜3b的缩小光学系统3的球面像差为正的情况下，使第二距离Z2小于第一距离Z1。接下来，对这样构成的实施例1的光耦合装置的动作进行说明。图2中表示光耦合装置所用的透镜的聚光特性。入射至凸透镜的射束越接近透镜的中心O则焦点f4越长，越靠透镜的端部P1、端部P2则焦点f1、焦点f2越变短。因此，产生球面像差。将从透镜的周边进入的光在较从透镜的中心附近入射的光的焦点更靠近透镜的一侧聚光的情况称为正的球面像差。图2中产生正的球面像差。图1所示的实施例1中，在和凸透镜3a的端部对应地配置的激光二极管1b(1c)与准直透镜2b(2c)的距离为Z1的情况下，从准直透镜2b、准直透镜2c出射的射束BM1成为平行光。此处，可认为在射束入射至凸透镜3a的外侧的情况下，产生正的球面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光耦合装置，使多个射束耦合至一根光纤，且所述光耦合装置包括：/n多个光源，各自每隔规定间隔而配置，出射所述多个射束；/n多个准直透镜，与所述多个光源相向地配置，使从所述多个光源出射的所述多个射束平行；/n缩小光学系统，将经所述多个准直透镜设为平行的多个射束的射束径缩小；以及/n聚光透镜，使经所述缩小光学系统缩小的多个射束聚光至所述光纤，/n相对于和通过所述缩小光学系统的中心的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜的第一距离，和通过所述缩小光学系统的端部的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜的第二距离不同。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光耦合装置，使多个射束耦合至一根光纤，且所述光耦合装置包括：
多个光源，各自每隔规定间隔而配置，出射所述多个射束；
多个准直透镜，与所述多个光源相向地配置，使从所述多个光源出射的所述多个射束平行；
缩小光学系统，将经所述多个准直透镜设为平行的多个射束的射束径缩小；以及
聚光透镜，使经所述缩小光学系统缩小的多个射束聚光至所述光纤，
相对于和通过所述缩小光学系统的中心的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜的第一距离，和通过所述缩小光学系统的端部的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜的第二距离不同。


2.根据权利要求1所述的光耦合装置，其中，
在由所述缩小光学系统所引起的球面像差为正的情况下，使所述第二距离小于所述第一距离，在由所述缩小光学系统所引起的球面像差为负的情况下，使所述第二距离大于所述第一距离。


3.根据权利要求1或2所述的光耦合装置，还包括：
准直器，使和通过所述缩小光学系统的端部的射束对应地配置的所述光源与所述准直透镜一体化而成，
所述准直器以射束倾斜地入射至所述缩小光学系统的方式倾斜成规定的角度。


4.一种光耦合装置，使多个射束耦合至一根光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：若林直树，东条公资，塚本雅裕，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP