一种耦合设备，其包括设置在端口（如检测器）和光源（如光纤）之间的透镜。将该透镜对准，使得从光源发出的光被透镜聚焦到端口上。在透镜和光源之间和／或透镜和端口之间设置低对比介质，以减少可使信号强度降级的反射。
【技术实现步骤摘要】
总体而言，本专利技术涉及激光和光耦合，更具体而言，本专利技术提供了一 种将光源(例如激光)耦合到接收装置(例如端口 、光缆)的i更备和方法。
技术介绍
每当光从一种介质传播到另一种具有不同折射系数的介质时，都会发 生反射。反射量取决于系数的差或对比。在光从一种高系数介质(如玻璃) 传播到具有低系数的空气中、再传播到另一高系数介质的应用中，可发生 显著的反射。为了抑制系数对比所引起的反射，已经使用了抗反射膜或系 数匹配技术。在光纤通信系统中，光组件被用作光源、接收器或处理装置。接收器 光组件以光波导(如光纤和光检测器)作为示例。通常，考虑到环境和构 造的需要，光波导必须远离光检测器来放置。由于离开光波导的激光将发 散，因此在波导和光检测器之间放置一个或多个透镜，以聚集发散的光束 并将其聚焦到光检测器上。该光5M圣引入了多个、高的光系数对比的界面。 在不同介质间的每个边界处，例如光纤/空气、空气/透镜、透镜/空气、 空气/光检测器，由于高的系数变化而发生反射。这些反射是使信号强度 降级的损失能量。用来减少信号损失量的现有技术包括各部件的抗反射 涂层以及在光检测器上添加系数匹配的介质的厚膜。此外，在一些应用(例如模拟信号传输)中，多次>^射可导致信号噪 声。需要特别小心，以防止从接收器光组件反射回光纤波导中。例如，模拟CATV传输系统中的回波损耗要求接收器回波损耗超过4 OdB。典型地， 光纤以6-8度进行角度切割，以实现所要求的回波损耗。因此，需要一种新的设备和方法，以减少信号强度降级。
技术实现思路
为了减少信号强度降级，将系数对比减小介质插入到光检测器、耦合 光器件和/或波导之间。该介质具有在光检测器和耦合光器件的折射系数 之间、以及在光纤和耦合光器件的折射系数之间的折射系数。在一个实施 例中，该介质包含折射系数高于空气的折射系数的硅树脂、环氧树脂或 其它透明介质中的一个或多个，其将减少或消除这些装置中不必要的光反 射。在一个实施例中， 一种耦合i殳备包含光源(例如光纤)、端口 (例如 光检测器)、^M"比介质(low contrast medium)和透镜。透镜^Li殳置在 光源和端口之间，使得光源发出的光被聚焦在端口上。低对比介质被设置 在光源和透镜之间和/或端口和透镜之间。在一个实施例中， 一种形成耦^i殳备的方法包括将光源(例如光纤) 和端口 (例如光检测器)之间的透镜对准，以使从光源发出的光通过透镜 聚焦在端口上；以及在光源和透镜之间和/或端口和透镜之间施加低对比 介质-附图说明参考附图对本专利技术的非限制和非穷尽性实施例进行描述。在附图中， 除非另外规定，同样的参考标记在各个视图中指代同样的部分。图l是示出根据本专利技术一实施例的耦合设备的示意图图2是示出根据本专利技术一实施例的耦合设备的示意图图3是示出根据本专利技术一实施例的耦^i殳备的示意图图4是示出根据本专利技术一实施例的耦冶4殳备的示意图；以及图5是示出一种形成耦合设备的方法的流程图。具体实施例方式提供以下描述是为了使本领域普通技术人员能够执行和使用本专利技术， 并且以下描述是在特定应用及其需求的上下文中提供的。对本实施例的各 种修改对于本领域的技术人员来说将是明显的，并且这里所定义的原理可 被应用到其它实施例和应用，而不背离本专利技术的精神和范围。因此，本发 明并非意在局限于所示出的实施例，而是与符合这里所公开的原理、特征 和教示的最宽范围相一致。本专利技术的实施例涉及由于在耦合设备的光路径中的高对比系数变化 而引起的多次反射。在可能之处，由较高系数的介质来代替具有低折射系 数的空气或真空，以针对该光路径来实现低对比系数变化。在一个实施例中，如下面进一步描述的，来自光源(如光纤)的激光 被单个凸透镜聚焦到端口 (如光检测器)上。在现有技术下，涂在透镜两 面的抗反射薄膜被用于减少界面处的反射。在一个实施例中，在光束经过 之处，使用系数对比减小介质来代替空气。仍然存在同样的四个或更多个 界面，但是如果选择了具有适当折射系数的介质，在这些界面中的每一个 处，^^射显著地减少。有利的介质包括硅树脂、环氧树脂或其它透明介质 (固体或液体)，具有高于l. 0的系数，但不会高到超过凸透镜的系数。通过使用光系数接近光纤的系数的对比减小介质，使得光纤/介质反 射最小化。而且，激光离开光纤后的发^JL被降低，因此可以使用较小的 透镜。所选透镜的折射系数将高于介质的折射系数，使得发散束被聚集成 指向检测器的汇聚束。在介质/检测器界面处，反射也显著地小于空气/ 检测器界面的反射。在接收器中多个界面处减少的反射对于减少回波损耗 是有效的。这可以与或不与以6-8度切割的光纤一起工作，来实现减少的 反射。本专利技术的实施例还可以结合设置在透镜、光检测器和/或光纤上的抗 反射膜来应用。这将进一步减少反射损耗。在以上实施例中，只要凹透镜的折射系数小于所插入的对比减小介质 的折射系数，也可以使用凹透镜作为聚焦光学元件。在另一个实施例中，在光纤和透镜之间没有使用系数匹配介质。这种 配置导致损耗比先前的大一点，但实质上仍然小于传统装置的损耗。图1是示出根据本专利技术 一实施例的耦^i殳备100的示意图。耦合设备 IOO包括光纤IIO、透明介质120、透镜130、第二透明介质140、光检测 器150以及光检测器安装基部160。透明介质120设置在光纤110和透镜130之间，使得从光纤110发出的光仅通过介质120传播到透镜130,即， 使得从光纤110端发出的光不经it^光纤110到透镜130的空气。介质 14 0设置在透镜130和光检测器15 0之间，使得来自透镜130的光在撞击 光检测器150之前仅传播经过介质140，即，来自透镜130的光不经iWc 透镜130到光检测器150的空气，光检测器150以一定角度(例如约6。 到约8° )安装在安U部160上。在一个实施例中，光纤IIO端具有0°切口和折射系数nnw。^h质120 具有折射系数rwdiuml， n咖di^接近nfiber，使得光纤110端和介质120之间 的边界处反射最小化。在光纤110和介质120之间的界面处，反射率R 是<formula>formula see original document page 7</formula>介质140具有折射系数 nmedium2 9 nmedium2 被设置成接近光检测器150的 折射系数，光检测器150可以被涂以单层或多层电介质抗反射涂层。另外， 透镜130的折射系数可以接近介质120和140的折射系数。在一实施例中， 透镜130包括凸透镜。在一个实施例中，介质120和140是由不同材料构 成的，因此可具有轻微变化的折射系数。这些材料的折射系数大于l.O， 但不超过透镜130的系数。另外，由于光检测器150相对于从光纤110 输出的光呈一角度，因此反射远离入射光，从而防止了入射光的畸变。这 样，沿光纤110和光检测器150之间的光路径的反射被最小化。图2是示出根据本专利技术一实施例的耦冶4殳备200的示意图。设备200 大体上类似于设备IOO，除了光纤210在其输出处具有有角度的切口 (例 如约8。)夕卜。这样，出于简洁的目的，不再进一步详细讨iH殳备200。图3是示出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耦合设备，其包括： 光源； 端口； 透镜，其设置于所述光源和所述端口之间，使得由所述光源发出的光被聚焦到所述端口上；以及 低对比介质，其设置于所述光源和透镜之间或所述端口和透镜之间。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗欣，陈伯庄，王乐明，王志杰，
申请(专利权)人：AGX科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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