一种多光源光纤耦合方法技术

本发明专利技术属于光学领域，具体涉及一种多光源光纤耦合方法，包括：准备多个单通道组件、合光透镜和光传播介质装置，该多个单通道组件沿周向绕合光透镜的前侧布置，每个单通道组件包括集光转向透镜和LED光源，该光传播介质装置位于合光透镜的光线会聚区域上；通过LED光源朝集光转向透镜发射光线；通过集光转向透镜将LED光源射入的光线水平垂直反射至合光透镜；通过合光透镜将各集光转向透镜输入的光线反射出去，并且使反射出来的光线合并进入光纤。本发明专利技术的耦合方法中，所有单通道组件发出的光线可通过合光透镜进行耦合，会聚到光传播介质装置，每条光路经过的光学面少，能量损失小，每个单通道互不影响，可以容纳更多单通道。可以容纳更多单通道。可以容纳更多单通道。

【技术实现步骤摘要】
一种多光源光纤耦合方法


[0001]本专利技术属于光学领域，具体涉及一种多光源光纤耦合方法。

技术介绍

[0002]LED多通道光源系统可以应用于医疗检测仪器中，其通常包括LED光源、集光透镜、分光片、光传播介质装置，每个通道包括对应的LED光源、集光透镜和分光片，LED光源负责发出光线，集光透镜负责收集光线，分光片负责反射光线，每个通道的光线最终输入到光传播介质装置，由光传播介质装置输出，光传播介质装置为光纤。
[0003]现有的LED多通道光源系统存在排布不够紧凑、体积大、成本高的问题，公开号为CN115218135A的中国专利公开了一种医疗检测仪器用LED多通道光源系统，包括一个光传播介质装置和多个单通道组件，单通道组件包括集光转向透镜和LED光源，集光转向透镜包括集光透镜部和转向透镜部，集光透镜部用以收集LED光源发出的光线并将其按照统一的角度输出，转向透镜部相对集光透镜出射面倾斜设置，其用以接收由本单通道组件的集光透镜部输入的光线并使其反射输出，而对其他单通道组件水平入射的光线则透射通过。在该专利技术的LED多通道光源系统中，后一LED光源集光转向透镜输出的光线能够与前一LED光源集光转向透镜输出的光线合并，实现多路光线的合并，进一步优化了LED多通道光源系统的空间排布，缓解了体积大、成本高的问题。
[0004]但是上述LED多通道光源系统依然存在以下问题：
[0005]单通道组件一字排开，后面的透镜经过多个光学面后，能量损失较大，因此单通道组件数量受限。

技术实现思路
/>[0006]为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种多光源光纤耦合方法技术方案。
[0007]一种多光源光纤耦合方法，包括：
[0008]步骤1，准备多个单通道组件、合光透镜和光传播介质装置，该多个单通道组件沿周向绕合光透镜的前侧布置，每个单通道组件包括集光转向透镜和与之对应的LED光源，该光传播介质装置位于合光透镜的光线会聚区域上；
[0009]步骤2，通过LED光源朝集光转向透镜发射光线；
[0010]步骤3，通过集光转向透镜将LED光源射入的光线水平垂直反射至合光透镜；
[0011]步骤4，通过合光透镜将各集光转向透镜输入的光线反射出去，并且使反射出来的光线合并进入光纤，实现耦合。
[0012]进一步地，所述合光透镜的设计包括：所述合光透镜的前侧外壁沿周向布置若干垂直的入射平面，入射平面的位置和数量与单通道组件一一对应，合光透镜的后侧外壁设置与入射平面相对应的自由曲面，通过入射平面接收集光转向透镜输入的光线，通过自由曲面形成光线会聚区域并使由其反射出去的光线会聚于该光线会聚区域。
[0013]进一步地，所述合光透镜的设计还包括：所述合光透镜的上下两端均设计为水平
面。
[0014]进一步地，所述合光透镜的设计还包括：所述合光透镜上的所有入射平面设计为依次相连。
[0015]进一步地，所述集光转向透镜的设计包括：所述集光转向透镜包括集光透镜部和与之一体连接的转向透镜部，所述集光透镜部用以收集LED光源发出的光线并将其垂直输出，所述转向透镜部用以接收由集光透镜部输入的光线并使其水平反射输出。
[0016]进一步地，所述集光转向透镜的设计还包括：所述集光转向透镜为实心结构；所述集光透镜部具有集光透镜入射端和集光透镜出射端；所述转向透镜部具有分光透镜入射端、分光透镜反射端和分光透镜出射端，所述分光透镜入射端与集光透镜出射端连接，其用以接收集光透镜部输入的光线，所述分光透镜反射端用以反射分光透镜入射端接收的光线，并使其从分光透镜出射端输出。
[0017]进一步地，所述集光转向透镜的设计还包括：所述集光透镜部为集光准直透镜，其能够收集光线并将其垂直输出。
[0018]进一步地，所述集光转向透镜的设计还包括：所述集光透镜部为旋转轴对称结构，集光透镜入射端的外径小于集光透镜出射端的外径，集光透镜部底部具有凹槽。
[0019]进一步地，所述集光转向透镜的设计还包括：所述分光透镜入射端与分光透镜出射端相垂直，所述分光透镜反射端分别与分光透镜入射端(1010)和分光透镜出射端构成45
°
角；所述集光转向透镜的设计还包括：所述集光透镜部和转向透镜部为光学塑料一体注塑结构。
[0020]进一步地，所述光传播介质装置为光纤或光波导。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的耦合方法中，所有单通道组件发出的光线可通过合光透镜进行耦合，会聚到光传播介质装置，每条光路经过的光学面少，能量损失小，每个单通道互不影响，可以容纳更多单通道。
附图说明
[0022]图1为本专利技术流程图；
[0023]图2为本专利技术结构示意图；
[0024]图3为本专利技术截面结构示意图；
[0025]图4为本专利技术中合光透镜结构示意图之一；
[0026]图5为本专利技术中合光透镜结构示意图之二；
[0027]图6为本专利技术中集光转向透镜结构示意图之一；
[0028]图7为本专利技术中集光转向透镜结构示意图之二；
[0029]图8为图7中A
‑
A剖视图。
[0030]图中：集光转向透镜1、集光透镜部100、集光透镜入射端1000、集光透镜出射端1001、凹槽1002、转向透镜部101、分光透镜入射端1010、分光透镜反射端1011、分光透镜出射端1012、合光透镜2、入射平面200、自由曲面201、光传播介质装置3、LED光源4。
具体实施方式
[0031]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、
“
水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0033]请参阅图1，一种多光源光纤耦合方法，包括：
[0034]步骤1，准备多个单通道组件、合光透镜2和光传播介质装置3，该多个单通道组件沿周向绕合光透镜2的前侧布置，每个单通道组件包括集光转向透镜1和与之对应的LED光源4，该光传播介质装置3位于合光透镜2的光线会聚区域上；
[0035]步骤2，通过LED光源4朝集光转向透镜1发射光线；
[0036]步骤3，通过集光转向透镜1将LED光源4射入的光线水平垂直反射至合光透镜2；
[0037]步骤4，通过合光透镜2将各集光转向透镜1输入的光线反射出去，并且使反射出来的光线合并进入光传播介质装置3，实现耦合。
[0038]上述多光源光纤耦合方法通过多光源光纤耦合系统实现，多光源光纤耦合系统具体如下：
[0039]多光源光纤耦合系统包括合光透镜2、光传播介质装置3和若干单通道组件，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光源光纤耦合方法，其特征在于，包括：步骤1，准备多个单通道组件、合光透镜(2)和光传播介质装置(3)，该多个单通道组件沿周向绕合光透镜(2)的前侧布置，每个单通道组件包括集光转向透镜(1)和与之对应的LED光源(4)，该光传播介质装置(3)位于合光透镜(2)的光线会聚区域上；步骤2，通过LED光源(4)朝集光转向透镜(1)发射光线；步骤3，通过集光转向透镜(1)将LED光源(4)射入的光线水平垂直反射至合光透镜(2)；步骤4，通过合光透镜(2)将各集光转向透镜(1)输入的光线反射出去，并且使反射出来的光线合并进入光传播介质装置(3)，实现耦合。2.根据权利要求1所述的一种多光源光纤耦合方法，其特征在于，所述合光透镜(2)的设计包括：所述合光透镜(2)的前侧外壁沿周向布置若干垂直的入射平面(200)，入射平面(200)的位置和数量与单通道组件一一对应，合光透镜(2)的后侧外壁设置与入射平面(200)相对应的自由曲面(201)，通过入射平面(200)接收集光转向透镜(1)输入的光线，通过自由曲面(201)形成光线会聚区域并使由其反射出去的光线会聚于该光线会聚区域。3.根据权利要求2所述的一种多光源光纤耦合方法，其特征在于，所述合光透镜(2)的设计还包括：所述合光透镜(2)的上下两端均设计为水平面。4.根据权利要求2所述的一种多光源光纤耦合方法，其特征在于，所述合光透镜(2)的设计还包括：所述合光透镜(2)上的所有入射平面(200)设计为依次相连。5.根据权利要求1所述的一种多光源光纤耦合方法，其特征在于，所述集光转向透镜(1)的设计包括：所述集光转向透镜(1)包括集光透镜部(100)和与之一体连接的转向透镜部(101)，所述集光透镜部(100)用以收集LED光源(4)发出的光线并将...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻玺，吴登富，张东标，
申请(专利权)人：杭州照相机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：