本發(fā)明涉及光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)分光并耦合到不同端口的聚合物樹(shù)脂光學(xué)裝置。

背景技術(shù)：

在垂直腔面發(fā)射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL）為信號(hào)光源在光纖網(wǎng)絡(luò)中高速傳輸數(shù)據(jù)中，需要將信號(hào)光源耦合到不同的端口包括光纖和監(jiān)控光源能量的檢光器（monitoring photodetector, MPD）。對(duì)于現(xiàn)有的垂直腔面發(fā)射激光器而言，其一般采用濾光片來(lái)實(shí)現(xiàn)分光；然而，對(duì)于濾光片分光裝置而言，其需要增加部件和精密的支持結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增加了組裝的復(fù)雜度和成本。

需進(jìn)一步解釋，現(xiàn)有技術(shù)中也存在通過(guò)光學(xué)聚合物樹(shù)脂模塊來(lái)進(jìn)行分光，在現(xiàn)有光學(xué)聚合物樹(shù)脂模塊分光的解決方案中，例如專利號(hào)為：ZL200480006859.8、專利名稱為：具有基于全內(nèi)反射光學(xué)轉(zhuǎn)向的集成雙光路的小型全聚合物光學(xué)設(shè)備的中國(guó)發(fā)明專利，對(duì)于該小型全聚合物光學(xué)設(shè)備而言，在信號(hào)光源光路先經(jīng)過(guò)第一界面進(jìn)入模塊，在第二界面全反射改變方向后，再利用空氣間隙實(shí)現(xiàn)分光；在前兩個(gè)界面的外形，界面所在的位置和角度已經(jīng)對(duì)光路增加變量，影響到分光比例的控制；另外，對(duì)于申請(qǐng)?zhí)枮?012102899095.4、專利名稱為：一種具有基于全內(nèi)反射表面的單體光學(xué)模塊的光學(xué)裝置的中國(guó)發(fā)明專利，該光學(xué)裝置在信號(hào)光源光路先經(jīng)過(guò)第一界面進(jìn)入模塊準(zhǔn)直后，利用全反射實(shí)現(xiàn)分光，也存在界面的外形，界面所在的位置和角度對(duì)光路增加變量，影響到分光比例的控制額問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種實(shí)現(xiàn)分光并耦合到不同端口的聚合物樹(shù)脂光學(xué)裝置，該實(shí)現(xiàn)分光并耦合到不同端口的聚合物樹(shù)脂光學(xué)裝置設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，在光路射入時(shí)，其可以借助其內(nèi)部光學(xué)設(shè)計(jì)的反射界面、折射界面改變光路方向，以達(dá)到分成兩束或者更多束光路并耦合到不同的端口的目的；當(dāng)用于陣列式透鏡時(shí)，其可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)輸入光源分別分成不同的輸出光路。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

一種實(shí)現(xiàn)分光并耦合到不同端口的聚合物樹(shù)脂光學(xué)裝置，包括有由聚合物樹(shù)脂經(jīng)精密注塑成型而成的聚合物樹(shù)脂模塊，聚合物樹(shù)脂模塊設(shè)置有用于接收垂直腔面發(fā)射激光器所發(fā)出的激光的第一主界面；

第一主界面由設(shè)置有全反射界面、自由曲面的透鏡組成，光線經(jīng)過(guò)自由曲面至少有一束光束透射進(jìn)入聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部，且進(jìn)入至聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部的光束經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向后再經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直或者匯聚后耦合到光纖端口，光線經(jīng)過(guò)全反射界面至少有一束光束射向另外一個(gè)反射界面且經(jīng)另外一個(gè)反射界面反射后至預(yù)定檢光器位置；或者，第一主界面為預(yù)設(shè)角度且可實(shí)現(xiàn)反射、折射的平面界面，光線經(jīng)過(guò)平面界面至少有一束光束透射進(jìn)入聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部，且進(jìn)入至聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部的光束經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向后再經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直或者匯聚后耦合到光纖端口，光線經(jīng)過(guò)平面界面至少有一束光束射向另外一個(gè)反射界面且經(jīng)另外一個(gè)反射界面反射后至預(yù)定檢光器位置。

其中，經(jīng)過(guò)所述第一主界面且透射進(jìn)入聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部的光束為主要光路，聚合物樹(shù)脂模塊設(shè)置有將主要光路全反射轉(zhuǎn)向至光纖端口方向的主要光路反射界面，聚合物樹(shù)脂模塊于主要光路的射出界面設(shè)置有將主要光路匯聚耦合進(jìn)入光纖的射出透鏡。

其中，經(jīng)過(guò)所述第一主界面反射而射向另外一個(gè)反射界面的光束為監(jiān)控光路，該另外一個(gè)反射界面為監(jiān)控光路反射界面。

其中，所述監(jiān)控光路反射界面為平面。

其中，所述監(jiān)控光路反射界面為曲面。

其中，所述聚合物樹(shù)脂模塊為聚醚酰亞胺模塊。

其中，所述第一主界面至少在部分區(qū)域設(shè)置有用于控制反射或者折射比例的鍍膜層。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明所述的一種實(shí)現(xiàn)分光并耦合到不同端口的聚合物樹(shù)脂光學(xué)裝置，其包括有由聚合物樹(shù)脂經(jīng)精密注塑成型而成的聚合物樹(shù)脂模塊，聚合物樹(shù)脂模塊設(shè)置有用于接收垂直腔面發(fā)射激光器所發(fā)出的激光的第一主界面；第一主界面由設(shè)置有全反射界面、自由曲面的透鏡組成，光線經(jīng)過(guò)自由曲面至少有一束光束透射進(jìn)入聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部，且進(jìn)入至聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部的光束經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向后再經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直或者匯聚后耦合到光纖端口，光線經(jīng)過(guò)全反射界面至少有一束光束射向另外一個(gè)反射界面且經(jīng)另外一個(gè)反射界面反射后至預(yù)定檢光器位置；或者，第一主界面為預(yù)設(shè)角度且可實(shí)現(xiàn)反射、折射的平面界面，光線經(jīng)過(guò)平面界面至少有一束光束透射進(jìn)入聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部，且進(jìn)入至聚合物樹(shù)脂模塊內(nèi)部的光束經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向后再經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直或者匯聚后耦合到光纖端口，光線經(jīng)過(guò)平面界面至少有一束光束射向另外一個(gè)反射界面且經(jīng)另外一個(gè)反射界面反射后至預(yù)定檢光器位置。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本發(fā)明具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，在光路射入時(shí)，其可以借助其內(nèi)部光學(xué)設(shè)計(jì)的反射界面、折射界面改變光路方向，以達(dá)到分成兩束或者更多束光路并耦合到不同的端口的目的；當(dāng)用于陣列式透鏡時(shí)，其可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)輸入光源分別分成不同的輸出光路。

附圖說(shuō)明

下面利用附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，但是附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。

圖1為實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖1至圖3中包括有：

100——聚合物樹(shù)脂模塊 101——透鏡

1011——全反射界面 1012——自由曲面

102——平面界面 103——垂直腔面發(fā)射激光器

104——光纖 1051——入射光路

1052——主要光路 1053——監(jiān)控光路

106——主要光路反射界面 107——射出界面

108——射出透鏡 109——監(jiān)控反射界面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

實(shí)施例一，如圖1所示，一種實(shí)現(xiàn)分光并耦合到不同端口的聚合物樹(shù)脂光學(xué)裝置，包括有由聚合物樹(shù)脂經(jīng)精密注塑成型而成的聚合物樹(shù)脂模塊100，聚合物樹(shù)脂模塊100設(shè)置有用于接收垂直腔面發(fā)射激光器103所發(fā)出的激光的第一主界面。

進(jìn)一步的，第一主界面由設(shè)置有全反射界面1011、自由曲面1012的透鏡101組成，光線經(jīng)過(guò)自由曲面1012至少有一束光束透射進(jìn)入聚合物樹(shù)脂模塊100內(nèi)部，且進(jìn)入至聚合物樹(shù)脂模塊100內(nèi)部的光束經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向后再經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直或者匯聚后耦合到光纖104端口，光線經(jīng)過(guò)全反射界面1011至少有一束光束射向另外一個(gè)反射界面且經(jīng)另外一個(gè)反射界面反射后至預(yù)定檢光器100位置。

需進(jìn)一步指出，本實(shí)施例一的聚合物樹(shù)脂模塊100由聚醚酰亞胺經(jīng)精密注塑成型而成，即本實(shí)施例一的聚合物樹(shù)脂模塊100的聚醚酰亞胺模塊；當(dāng)然，上述材料并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)施例一的限制，即本實(shí)施例一的聚合物樹(shù)脂模塊100還可以采用其他的聚合物樹(shù)脂材料注塑加工而成。

在本實(shí)施例一工作過(guò)程中，垂直腔面發(fā)射激光器發(fā)出的激光經(jīng)由入射光路1051到達(dá)第一主界面，由全反射界面1011、自由曲面1012所組成的復(fù)合界面將入射光路1051的光束分為主要光路1052、監(jiān)控光路1053；其中，經(jīng)過(guò)第一主界面且透射進(jìn)入聚合物樹(shù)脂模塊100內(nèi)部的光束為主要光路1052，自由曲面1012對(duì)主要光路1052進(jìn)行準(zhǔn)直，聚合物樹(shù)脂模塊100設(shè)置有將主要光路1052全反射轉(zhuǎn)向至光纖104端口方向的主要光路反射界面106，主要光路1052經(jīng)主要光路1052界面反射并轉(zhuǎn)向90度，聚合物樹(shù)脂模塊100于主要光路1052的射出界面107設(shè)置有將主要光路1052匯聚耦合進(jìn)入光纖104的射出透鏡108；經(jīng)過(guò)第一主界面反射而射向另外一個(gè)反射界面的光束為監(jiān)控光路1053，該另外一個(gè)反射界面為監(jiān)控光路1053反射界面，經(jīng)透鏡101的全反射界面1011反射的監(jiān)控光路1053射向監(jiān)控光路1053反射界面，監(jiān)控光路1053反射界面反射監(jiān)控光路1053并使得監(jiān)控光路1053轉(zhuǎn)向后匯聚至檢光器110。

綜合上述情況可知，通過(guò)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)分光并耦合到不同端口的聚合物樹(shù)脂光學(xué)裝置具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，在光路射入時(shí)，其可以借助其內(nèi)部光學(xué)設(shè)計(jì)的反射界面、折射界面改變光路方向，以達(dá)到分成兩束或者更多束光路并耦合到不同的端口的目的；當(dāng)用于陣列式透鏡101時(shí)，其可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)輸入光源分別分成不同的輸出光路。

實(shí)施例二，如圖2所示，本實(shí)施例二與實(shí)施例一的區(qū)別在于：第一主界面為預(yù)設(shè)角度且可實(shí)現(xiàn)反射、折射的平面界面102，光線經(jīng)過(guò)平面界面102至少有一束光束透射進(jìn)入聚合物樹(shù)脂模塊100內(nèi)部，且進(jìn)入至聚合物樹(shù)脂模塊100內(nèi)部的光束經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向后再經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直或者匯聚后耦合到光纖104端口，光線經(jīng)過(guò)平面界面102至少有一束光束射向另外一個(gè)反射界面且經(jīng)另外一個(gè)反射界面反射后至預(yù)定檢光器110位置。

其中，如圖2所示，監(jiān)控光路1053反射界面為曲面。

實(shí)施例三，本實(shí)施例三與實(shí)施例二的區(qū)別在于：監(jiān)控光路1053反射界面為平面。

另外，對(duì)于上述實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三而言，第一主界面至少在部分區(qū)域設(shè)置有用于控制反射或者折射比例的鍍膜層。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。