CN2515877Y - 光功率监控器 - Google Patents

Abstract

一种用于光通讯领域中的光功率监控器,是由双光纤头、保护套、光纤头套筒等组成,其中双光纤头中的光纤为普通光纤双光纤头的出光面带8°楔角,其后面放置8°楔角厚透镜或自聚焦透镜,使双光纤头位于该厚透镜前焦点上,该厚透镜的另一端连接有小玻璃套管,以固定反射膜片;另一厚透镜的出光面固定在光电二极管上,并通过保护套固定在反射膜片的后端面一端,厚透镜与厚透镜具有相同材质。膜片位于厚透镜的出射光束和反射光束的交点上。本新型具有加工方便,加工周期短等优点,而且成本低。

Description

光功率监控器

技术领域

本实用新型涉及一种光通讯领域中使用的光功率监控器，它广泛应用于DWDM复用/解复用的信道功率监控，光放大器系统的增益监控或多通道光开关的功率监控。

背景技术

光功率监控器(OPTICAL POWER MONITOR)是一种用于全光网络系统中用于对传输光信号的功率进行监控、以便于调控处理的光有源器件。它在光通信系统中有着广泛的应用，它是从系统信号光中取出一定百分比的光用于探测，经光电转换，产生的电流与输入光功率大小成线性关系，从而可知信号光功率的大小。目前所应用的大多数光功率监控器结构如图1所示，1′为探测器，2′为光纤头套筒，3′为自聚焦透镜，4′为多模光纤，5′为单模光纤。在自聚焦透镜3′前端面镀有反射膜。从单模光纤5′出来的信号光进入到自聚焦透镜3′，在自聚焦透镜3′的前端面大部分光透过，一小部分光反射，进入到多模光纤4′中，经多模光纤4′耦合进探测器1′中。这种结构的特点就是可以把探测器1′灵活的放置在任意位置，但结构较复杂，装配困难，且出射光为高斯光束。

发明内容

本实用新型的目的是在于提供一种结构简单、价格低廉的功率监控器。

本新型的具体结构是：双光纤头中的光纤为普通光纤，双光纤头的出光面带8°楔角，其后面放置8°楔角厚透镜或自聚焦透镜，使双光纤头位于该厚透镜前焦点上，该厚透镜的另一端连接有小玻璃套管，以固定反射膜片；另一厚透镜的出光面固定在光电二极管上，并通过金属桥固定在反射膜片的后端面一端，两个厚透镜具有相同材质。反射膜片位于厚透镜的出射光束和反射光束的交点上。厚透镜的出光面可采用曲率半径与另一厚透镜的入射光面曲率半径相同的曲面。膜片前端面镀有高反射膜，后端面镀有增透膜且膜片厚度小于1mm。双光纤头出光面，两个厚透镜的前后端面均镀有增透膜。

附图说明

图1为已有技术光学结构图。

图2为本新型光学结构图(方案一)。

图3为本新型光学结构图(方案二)。

图4为本新型又一方案装配结构图。

图5为本新型实施例装配结构图。

具体实施方式

本实用新型是一种结构简单，价格低廉的光功率监控器。为适应不同的需求，本新型的实现方案是取一小部分的光透射，耦合进光电二极管用于探测，其余大部分光反射回进入另一根光纤，出射光仍在光纤中传输。从双光纤头一端入射的输入光经自聚焦透镜(8°楔角厚透镜)后变成平行准直光束，并在膜片上发生菲涅尔反射，其中大部分能量被反射回双光纤头的另一端输出，一小部分透射能量经直面厚头镜会聚，被光电二极管接收，产生电流。电流大小与输入光功率大小呈线形关系，从而能对输入光功率大小进行有效监控。如图2、图3所示。

以方案二为例，如图3所示，双光纤头3为普通的玻璃材料，其出射端面与竖直方向成8°楔角，并位于8°楔角厚透镜10的前焦点上。其中的两根光纤平行对称于轴线装置。从一根光纤出射的光在空气间隙中传播一段距离后将入射到8°楔角厚透镜10前端面上。

8°楔角厚透镜10为折射率n＝1.744742的光学材料，它主要使从焦点入射的发散光变为平行准直光束。其前端面同样与竖直方向成8°楔角，可以有效的防止菲涅尔反射产生的高回波损耗。另外8°楔角厚透镜10与双光纤头3胶合在一起。

反射膜片9放置在8°楔角厚透镜10的出射光束和反射光束的交点上，其前表面13镀上高反膜，后表面12为增透膜。从8°楔角厚透镜10后表面12出射的平行准直光束大部分能量将被反射膜片前表面反射回，通过8°楔角厚透镜10和空气隙进入另一根光纤。

直面厚透镜8与8°楔角厚透镜10材质和曲率半径相同。直面厚透镜8后端面16为直角面并紧贴在光电二极管7平面窗口上。从反射膜片9后表面12出射的透射光束通过空气隙入射到厚透镜8上，再通过直面厚透镜8会聚后被光电二极管7接收，经光电二极管7光电转换，产生电流输出。

图2为本新型的实施方案一，其中双光纤头3出光面采用自聚焦透镜5，反射膜片9紧贴在自聚焦透镜5的出光端面。

图3为本新型的实施方案二，其中双光纤头3出光面放置有带8°楔角的厚透镜10，厚透镜10出光面为曲率半径为r＝1.419mm的曲面。

图5为本实用新型另一具体实施例，其中1为保护套，2为光纤头套筒，3为双光纤头，4为金属桥，5为厚透镜，6为大玻璃套管，7为光电二极管，8为厚透镜头，9为反射膜片，10为厚透镜，11为小玻璃套筒。

双光纤头3为普通的玻璃材料，其出射端面与竖直方向成8°楔角，并位于厚透镜10的前焦点上。其中的两根光纤平行对称于轴线放置。从一根光纤出射的光在空气间隙中传播一段距离后将入射到厚透镜8前端面上。

厚透镜10为折射率n＝1.744742的光学材料，它主要使从焦点入射的发散光变为平行准直光束。其前端面同样与竖直方向成8°楔角，可以有效的防止菲涅反向产生的高回波损耗。其另一端面为曲率半径为r＝1.419的曲面。另外厚透镜10与双光纤头3胶合在一起。

反射膜片9通过小玻璃套管11固定在厚透镜10的出射光束和反射光束的交点上，其前表面13镀上反射率为95％的高反膜，后表面12为增透膜。从厚透镜10后端出射的平行准直光束大部分能量将被反射膜片9前表面反射回，通过厚透镜10和空气隙进入另一根光纤，此反射信号继续在光路中传输。

厚透镜8与厚透镜10材料和曲率半径相同，如图5所示。厚透镜8后端面为直角面16暗藏紧贴在光电二极管7平面窗口上。从反射膜片9后表面出射的透射光束通过空气隙入射到厚透镜8上，再通过厚透镜8会聚后被光电二极管7接收，经光电二极管7光电转换，产生电流输出。厚透镜8与厚透镜10前后面均镀有增透膜、反射膜片9的厚度为1mm的效果较好。

Claims (4)

1.一种光功率监控器，是由双光纤头、保护套、光纤头套筒等组成，其特征在于：双光纤头中的光纤为普通光纤双光纤头的出光面带8°楔角，其后面放置8°楔角厚透镜(10)或自聚焦透镜(5)，使双光纤头位于该厚透镜(10)前焦点上，该厚透镜(10)的另一端连接有小玻璃套管，以固定反射膜片；另一厚透镜(8)的出光面固定在光电二极管上，并通过金属桥固定在反射膜片的后端面一端，厚透镜(10)与厚透镜(8)具有相同材质，反射膜片位于厚透镜(10)的出射光束和反射光束的交点上。

2.根据权利要求1所述的光功率监控器，其特征在于：厚透镜(10)的出光面可采用曲率半径与厚透镜(8)的入射光面曲率半径相同的曲面，或采用厚透镜(10)的出光面为直角面。厚透镜(8)的入光面为曲面，也可采用厚透镜(10)的出射光面为曲面，厚透镜(8)的入射光面为直角面。

3.根据权利要求1或2所述的光功率监控器，其特征在于：反射膜片前端面镀有高反射膜，后端面镀有增透膜且膜片厚度小于1mm。

4.根据权利要求1所述的光功率监控器，其特征在于：双光纤头出光面，厚透镜(10)与厚透镜(8)的前后端面均镀有增透膜。

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