本发明专利技术公开了用于耦合到光源的光纤，该光纤包括芯部和尖端部分。芯部用于接收从光源发出的沿着光轴导向的光，其中芯部在接近所述光纤一端处被扩张，而该扩张了的芯部具有大于其它没有被扩张的芯部部分的直径。尖端部分位于光纤的所述一端上，其中尖端部分还包括最末端的端面，最末端的端面不垂直于所述光轴。还公开了包括这种光纤的耦合系统和制备光纤耦合器件的方法。由本发明专利技术提供的光纤不仅具有适于耦合不同激光模式尺寸的高耦合效率，而且还降低从光纤反射回的激光，否则其会损害激光半导体芯片。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学元件，以及更具体地涉及能够将光耦合到另一个光学器件或从另一个光学器件耦合光的光学元件。
技术介绍
在光通信系统中，由光频率的载波来传输信息，上述光频率由诸如激光或发光二极管的来源产生。与传统的通信系统相比，由于光通信系统大大提高了信道数量，并且具有使用除了昂贵的铜电缆之外的其他材料传递消息的能力，所以光通信系统是可取的。用于传导或引导光学频率的波从一个位置到另一个位置的常见设备是“光波导”。光波导的一个常见例子是光纤。光学频率的载波在传输的同时，被局限于波导中的一个特定区域内。可用的光波导器件必须具备，例如低的光纤传输损耗、低的光吸收性、便于制造、可控的折射率比、以及高的耐热性。·光波导通常耦合到光源以便将光从光源传输到其它光学器件。在光波导和光源之间的耦合中，需要考虑以尽量减少散射损耗和吸收损耗。透镜光纤是用于在光纤和光源(例如激光半导体芯片)之间进行光耦合的一种方法。当来自透镜光纤与来自激光源的模式尺寸完全匹配时产生最佳耦合。但是，在实践中设计一种与给定激光相匹配的特定光纤是困难的，而且光纤通常与激光很差地相匹配。材外，从激光半导体芯片发射的激光可从光纤的端部被反射，而反射的激光会产生问题，包括对激光半导体芯片造成损害。
技术实现思路
鉴于上述
技术介绍
，本专利技术的目的是提供一种可选的光波导以及用于制造其耦合器件的方法。上述目的通过独立权利要求中记载的特征的组合来达到。从属权利要求披露本专利技术的进一步有利的实施例。本领域的技术人员将从下面的说明获得本专利技术的其他目的。因此，上述声明的目的不是详尽的，且仅仅是起到为了说明本专利技术许多目的中的一些目的的作用。因此，本专利技术的一方面涉及用于耦合到光学器件的光纤。该光纤包括芯部及尖端部分。芯部用于接收从所述光源发出的沿着光轴导向的光，其中该芯部在接近所述光纤一端处被扩张，而该扩张了的芯部具有大于其它没有被扩张的芯部部分的直径。光纤的所述一端上的尖端部分还包括最末端的端面，该最末端的端面不垂直于所述光轴。在本专利技术的另一方面，披露了包括光纤和光学器件的稱合系统。该光纤包括芯部及尖端部分。芯部用于接收从所述光源发出的沿着光轴导向的光，其中该芯部在接近所述光纤一端处被扩张,而该扩张了的芯部具有大于其它没有被扩张的芯部部分的直径。光纤的所述一端上的尖端部分还包括最末端的端面，该最末端的端面不垂直于所述光轴。在本专利技术的另一个方面，制造适于耦合到光学器件的光纤耦合装置的方法包括下述步骤将光纤的芯部在接近光纤一端的部分进行扩张，芯部能够接收从光源发出的沿着光轴导向的光；该扩张了的芯部在扩张之后具有大于其它没有被扩张的芯部部分的直径；以及形成光纤的一端上的尖端部分，其中尖端部分还包括最末端的端面，该最末端的端面不垂直于所述光轴。本专利技术具有许多优势。一个优势是，如本专利技术所述的具有成角度的最末端的表面和扩张芯部的光纤能够获得适于激光半导体芯片的高稱合效率和低激光反射。由于存在光纤的成角度尖端，反射的激光被迫在相对于光轴方向成一定倾斜角度的方向上行进，而激光半导体芯片发出的激光沿光轴行进，这样反射激光将不会沿着与激光向前传输的相同路径行进。通过这种方式，可避免对产生激光的半导体芯片造成损害，因而可延长芯片的使用寿命。此外，根据本专利技术的单模光纤具有极大灵活性，可以用来匹配的不同激光器，因此没有必要为了例如激光二极管的每一种激光设备来制备特定的光纤。根据特定激光二极管的特性，通过相应调整光纤的芯部扩张部分可以获得所需的耦合效率。附图说明 通过仅仅结合附图的实例提供的优选实施例的下述描述，将明了本专利技术前述的特征和另外的特征，其中图Ia是根据本专利技术一个实施例的具有成角度尖端的光纤的正视图；图Ib是图Ia中所示光纤的左视图；图Ic是图Ia中所示光纤的顶视图；图2示出根据本专利技术一个实施例的包括光纤和激光源的耦合系统；图3是示出根据本专利技术一个实施例的光纤制造过程步骤的流程图；图4a到4c分别示出原始光纤的正视图，左视图和顶视图，其中光纤要经历如图3所示的制造过程；图5a至5c分别示出经历热扩张过程之后的图4a到4c所示光纤的正视图，左视图和顶视图；图6a至6c分别示出经历第一抛光过程之后的图5a至5c所示光纤的正视图，左视图和顶视图；图7a至7c分别示出经历第二抛光过程之后的图6a至6c所示光纤的正视图，左视图和顶视图；图8a至Sc分别示出经历火焰熔化过程之后的图7a至7c所示光纤的正视图，左视图和顶视图。具体实施例方式在本专利技术的前述说明中及其随后的权利要求书中，除了由于语言表达或必然含意而使得上下文需要另有所指之外，词语“包括”(“comprise”或诸如“comprises”或“comprising”的变型)采用的是一个包括性的含义，即明确所述特征的存在，但并不排除存在或增加本专利技术各种实施例中的另外特征。如在此和权利要求书中所使用的那样，“耦合”或“连接”是指经由一个或多个光学手段直接或间接地耦合或连接，除非另有说明。现在参考图la，Ib和lc，本专利技术的一个实施例披露光波导的一部分，其为包括尖端部分36和主干部分34的光纤20。主干部分34作为光纤20的一部分，允许激光信号在其中传播，以及行进所需的地理距离而到达目的地。尖端部分36指的是靠近光纤20两端之一的光纤20的一部分。在主干部分34中，有一个沿光纤长度延伸的玻璃或塑料圆柱体，也被称为光纤20的芯部22。芯部22具有在其整个长度上基本恒定的芯部直径。如图la、Ib和Ic中所示的那样，还存在一个在芯部22和光纤20的端部之间延伸的芯部端部部分24。芯部端部部分24优选具有逐渐变细的形状。芯部端部部分24具有大于芯部22的芯部直径的更大直径。随后将参照图2，对该操作进行更具体的描述。在图Ia至Ic的实施例中，尖端部分36还包括处于光纤20端部上最远位置处的最末端的端面26。如图Ib所示，最末端的端面26与光纤20的直径不平行，而是具有相对于光纤20直径所成的顶端角38。换句话说，最末端的端面26不垂直于光轴(未显示)，而来自外部光学器件的光沿该光轴被导向到尖端部分36。在图Ia至Ic所示的实施例中，光轴是光纤20的芯部22的纵轴(未显示)。顶端角38根据譬如激光模式的尺寸、来自外部·光学器件(诸如激光二极管)的入射光角度、以及激光二极管的发射功率来确定。尖端部分36进一步包括透镜32，其形成于与尖端部分36最末端的端面26的至少一部分重叠的区域上。在优选实施例中，透镜32占据最末端端面26的整个面积。透镜32的宽度根据所需的激光模式尺寸来变化，而激光模式的尺寸反过来是根据激光芯片的激光源发射的激光特性所决定的。如在图Ia的顶视图中所看到的那样，透镜32具有大体上椭圆的形状，其由火焰熔化过程所致，火焰熔化过程的更多细节将在稍后进行描述。图Ia至Ic中的光纤20的尖端部分36进一步包括两个侧面部分30，每个侧面部分30进一步包括从光纤20的外周边朝向最末端的端面26延伸的表面。这从图Ia可以最佳地观察到。每个侧面部分30的表面具有朝向尖端部分36的最末端的端面26延伸的边缘，以及侧面部分30的边缘与最末端的端面26相接触。优选的，尖端部分36大体上为楔形形状，以及侧面部分30的表面是关于透镜32的最末端端面26对称的。楔形的角本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于耦合到光源的光纤，包括：芯部，其用于接收从所述光源发出的沿着光轴导向的光，其中该芯部在接近所述光纤一端处被扩张，而该扩张了的芯部具有大于其它没有被扩张的芯部部分的直径；以及所述光纤的所述一端上的尖端部分，其中所述尖端部分还包括最末端的端面，所述最末端的端面不垂直于所述光轴。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：劳业奇，雷谢福，A·杨森，N·扎耶尔，
申请(专利权)人：奥兰若技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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