一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列制造技术

本发明专利技术提供了一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列，包括平板，平板上分布至少一组用于供不同波长的光束经过后聚焦相同的阵列凸透镜，每组阵列凸透镜包括多个阵列排布的凸透镜，同一组阵列凸透镜中不同光束通过不同凸透镜；相邻两凸透镜中心的距离小于1mm。与现有技术相比，本发明专利技术提供一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列，依据不同光束，采用不同曲率半径不同非球面系数的凸透镜，使得不同波长的光束经过凸透镜阵列后聚焦相同，方便将不同光束聚焦以耦合入光探测器或光纤中，提高光信号传播的准确率。传播的准确率。传播的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列


[0001]本专利技术涉及光通信领域，特别是一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列。

技术介绍

[0002]参考图1，现有技术方案为：平行平板a上，以0.75mm间隔分布的曲率半径(ROC)相同的1
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4硅透镜阵列b；波长不同，发散角不同的4路光cdef通过透镜阵列后，4个腰斑与透镜阵列的距离不同。在光通信中，为了增加带宽，需要对不同波长的光合波后在同一线路中进行传输，传输完成后需要对不同波长的光进行分波以提取不同波长的光承载的信息。当需要对波分复用的过程中波长不同、发散角不同的光分别进行聚焦以耦合入光探测器或光纤中时，由于使用已有技术汇聚的多束光束腰斑位置不同，对于通光孔径有限的光探测器，若其接收光的耦合效率需要控制在一定范围内，则光探测器在光束传播方向上，能够接受到满足要求的光信号的范围，在受发散最快的一束光束合格区域的限制的同时，会受腰斑距离透镜阵列最远与最近两束光束耦合效率的限制。在实际生产使用中，在可接受最低耦合效率的限制下，光探测器的可移动距离越小，产品使用耦合时越困难，同时生产过程中的加工与装配误差的容忍程度也会越低，增加了生产与使用的时间成本。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供了一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列，能将发散角不同、波长不同的各束光线聚焦于同一距离，方便将不同光束聚焦以耦合入光探测器或光纤中，降低生产与使用的时间成本。
[0004]本专利技术采用的技术方案为：一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列，包括平板，平板上分布至少一组用于供不同波长的光束经过后聚焦相同的阵列凸透镜，每组阵列凸透镜包括多个阵列排布的凸透镜，同一组阵列凸透镜中不同光束通过不同凸透镜；相邻两凸透镜中心的距离小于1mm。
[0005]优选地，依据光束的不同，对应的凸透镜的曲率半径不同，非球面系数不同。
[0006]更优选地，每组阵列凸透镜的焦距不固定。
[0007]优选地，所述凸透镜阵列采用可加工透光材料制成。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列，依据不同光束，采用不同曲率半径不同非球面系数的凸透镜，使得不同波长的光束经过凸透镜阵列后聚焦相同，方便将不同光束聚焦以耦合入光探测器或光纤中，提高光信号传播的准确率。
附图说明
[0009]图1，为现有技术中的凸透镜阵列穿过光束的示意图；图2，为本专利技术提供的一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列穿过光束的示意图；
图3，为本专利技术提供的一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列的示意图。
具体实施方式
[0010]根据附图对本专利技术提供的优选实施方式做具体说明。
[0011]图2和图3，为本专利技术提供的一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列的优选实施方式。如图2和图3所示，该对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列，包括平板10，平板上分布至少一组用于供不同波长的光束经过后聚焦相同的阵列凸透镜20，每组阵列凸透镜包括多个阵列排布的凸透镜21，同一组阵列凸透镜中不同光束通过不同凸透镜；相邻两凸透镜中心的距离小于1mm。相邻两透镜21中心的距离小于1mm，这样波长不同、发散角不同的光束经过阵列凸透镜20后腰斑与透镜阵列的距离相同，即为不同波长的光束经过凸透镜阵列后聚焦相同，方便将不同光束聚焦以耦合入光探测器或光纤中，提高光信号传播的准确率。
[0012]如图2所示，在同一阵列中，不同特性的4束光束（c、d、e、f）通过4个凸透镜，4个凸透镜（1、2、3、4）之间的曲率半径不同，非球面系数不同，由此调节波长不同、发散角不同的4束光束经过透镜阵列后腰斑与透镜阵列的距离，实现不同光束腰斑距离相同的效果。
[0013]同一组阵列凸透镜中不同光束通过不同的凸透镜；依据光束的不同，对应的凸透镜的曲率半径不同，非球面系数不同，以此实现阵列对不同光束不同的汇聚效果，从而实现波长不同、发散角不同的光束经过透镜阵列后腰斑与透镜阵列的距离相同的效果。
[0014]所述阵列凸透镜中不同透镜间的曲率半径非球面系数差异不固定，是可以根据所需透射不同透镜的光束间的波长、发散角等差异去设计的。
[0015]所述凸透镜阵列的中各透镜可以是任意的可加工透光材料；不同材料之间的折射率不同，色散系数不同，因此用不同材料为同一光束组合设计的补偿透镜阵列中不同透镜间的曲率、非球面系数差异也不同。
[0016]所述凸透镜阵列的焦距不固定。所述凸透镜阵列可以根据实际需求，通过改变透镜的曲率半径、非球面系数得到合适的腰斑位置、腰斑大小。
[0017]所述凸透镜阵列中其相邻两通道之间透镜的ROC曲率半径之差较小，例如在透镜与传输介质的相对折射率为n=3.5时，一个曲率半径ROC=4mm的透镜与其相邻透镜的ROC差值一般为4mm
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1.5%。现有光通信中，光纤低损耗的工作波段有限，为增加同时传输的信息量，通常的做法是：在串扰允许的条件下，缩小相邻两通道光束的通道间隔，因此相邻通道光束的波长差异通常较小；另一方面，现有的波分复用技术中，相邻通道的光程差很小，光束发散角的差异更多来自滤波片有一定曲率的反射面，而相邻两通道光束之间由此带来的发散角差值也很小。所述凸透镜阵列，其相邻两透镜中心的距离较小，通常小于1mm，这是由光收发模块的小型化要求所带来的结果。
[0018]因此，在实际使用中，光探测器或光纤阵列在最小耦合效率的限制下，由于各光束腰斑位置相同，光探测器或光纤阵列在光传播方向的可移动范围仅受发散最快的一束光束的耦合效率限制，提供比现有技术更大的耦合合格范围。这样不仅在产品的使用质量上更好，在产品的生产与装配过程中允许的容差更大，时间成本更低。
[0019]综上所述，本专利技术的技术方案可以充分有效的实现上述专利技术目的，且本专利技术的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本专利技术的原理和实质的前提下，可以对专利技术的实施例做出多种变更或修改。因此，本专利技术包括
一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本专利技术申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对不同光束间差异补偿的凸透镜阵列，其特征在于，包括平板，平板上分布至少一组用于供不同波长的光束经过后聚焦相同的阵列凸透镜，每组阵列凸透镜包括多个阵列排布的凸透镜，同一组阵列凸透镜中不同光束通过不同凸透镜；相邻两凸透镜中心的距离小于1mm。2.根据权利要求1所述的对不同光束间差异补偿的凸透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京辉，黄晓东，邵梓康，
申请(专利权)人：北极光电深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：