TW201411189A - 分光元件 - Google Patents

Abstract

一種分光元件包括一本體以及一聚光部。聚光部係位於本體上，且此聚光部包括第一面光表面以及一第二面光表面，其中第二面光表面係不連續地鄰接於第一面光表面。

Description

分光元件

本發明係關於一種光學元件，特別係關於一種分光元件。

隨著電腦的普及與網際網路的等資訊科技的快速發展，使用者無須出門即可快速地獲取資料或跟他人分享資訊，大幅提昇生活的便利性。因此，網際網路已成為現代生活中所不可或缺的必備科技。
為了提供更快速、更便捷的資料傳遞服務，網路頻寬的需求與日俱增。由於光纖通訊具有高傳輸量的優勢，故已成為通訊科技的發展重點之一。
一般而言，光纖通訊係利用一光源將光束發送至一光耦合裝置中，再由光耦合裝置透過反射或折射等方式將光束轉送至光纖中。
由於光源可能會隨著外界環境的變化(例如：溫度)而影響其發光亮度，故往往會造成光纖所接受到的光通量不一致，而進一步影響資料傳輸的穩定性。

有鑑於此，本發明之一目的係在於提供一種分光元件，其可用以將光源所傳送之光束分為兩部分，其中一部份之光束係傳送至光纖中，另一部份之光束係傳送至一感光二極體(Photodiode)上。藉此，使用者可利用感光二極體所接受到的光束來監控光源的發光是否穩定。
為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種分光元件包括一本體以及一聚光部。聚光部係位於本體上，且此聚光部包括第一面光表面以及一第二面光表面，其中第二面光表面係不連續地鄰接於第一面光表面。
依據本發明之另一實施方式，一種分光元件包括一本體、一聚光部以及一分光部。聚光部係設置於本體之一側。分光部係相對聚光部設置於本體之另一側，其係用以將來自聚光部之一光束分離成一第一次光束及一第二次光束，其中第一次光束與第二次光束之光強度及行進方向不同。
藉由以上技術手段，本發明之實施方式所揭露之分光元件可利用第一面光表面與第二面光表面或分光部來實現分光效果，以利傳送部分光線至感光二極體上來監控光源的發光是否穩定。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示依據本發明一實施方式之分光元件之剖面圖。如圖所示，本實施方式之分光元件包括一本體10以及一聚光部20。聚光部20係位於本體10上，此聚光部20包括第一面光表面210以及一第二面光表面220，其中第二面光表面220係不連續地鄰接於第一面光表面210。
應瞭解到，本說明書全文中所述之『不連續地鄰接』係代表兩個相鄰之元件之間因兩元件的斜率或曲率不同而產生有一轉折部的情況。舉例而言，聚光部20可進一步包括一面光轉折部230，其連接第一面光表面210及第二面光表面220，此面光轉折部230係由第一面光表面210與第二面光表面220之斜率或曲率的不同所形成者。
第2圖繪示第1圖之分光元件一實例之光路圖。如圖所示，當一光源40朝向聚光部20發出光束A、B時，光束A經過第一面光表面210後，可將光源40所放射的部分光束A，於一第一方向上傳導至光纖60。光束B經過第二面光表面220後，於一第二方向上傳導至感光二極體50。
於部分實施方式中，第一面光表面210係大於第二面光表面220，更具體而言，第一面光表面210之表面積大於第二面光表面220之表面積。藉此，光束A之光量會遠大於光束B，故可在使光纖60接收到足夠光束能量時，達到以感光二極體50來監控光源40的發光是否穩定的效果。
請參閱第1圖，聚光部20具有一中心線240以作為中心軸線。於部分實施方式中，第二面光表面220未與聚光部20之中心線240交集。具體而言，第一面光表面210面積大於該第二面光表面220面積，故第一面光表面210所接收到的光通量可大於第二面光表面220所接收到的光通量。
請參閱第1圖及第2圖，於部分實施方式中，面光轉折部230最靠近中心線240處與中心線240之間可定義出一間距d1，隨著間距d1的增加，第一面光表面210的表面積會增加，而第二面光表面220的表面積則會減少。因此，經過第一面光表面210之光束A光量會進一步增加，且經過第二面光表面220之光束B光量則會進一步減少，故可進一步提升光纖60所接收到的能量。
第3圖繪示第1圖之分光元件之上視圖。如圖所示，第二面光表面220與第一面光表面210之間形成有一第一面光轉折部230a及一第二面光轉折部230b，兩者構成面光轉折部230。第一面光轉折部230a與第二面光轉折部230b以一夾角θ方式連接。於部分實施方式中，夾角θ之範圍可約介於1 - 359度，較佳是1 - 180度，更佳是1 - 90度。
於部分實施方式中，第一面光表面210可為平面或曲面，而第二面光表面220亦可為平面或曲面。藉由不同的第一面光表面210(平面或曲面)及第二面光表面220(平面或曲面)可組合成各種不同態樣的分光元件。以下將列舉數個聚光部實例詳述之。
第4圖繪示依據本發明分光元件之一實例的剖面圖。本實例與第1圖大致相似，主要差異係在於本實例之第二面光表面221為一曲面，而第1圖之第二面光表面220為一平面。當第二面光表面221為向聚光部21內部凹陷之曲面時，可以進一步提昇監控用光束能量及監控準確性。
第5圖繪示依據本發明分光元件之另一實例的剖面圖。本實例與第4圖大致相似，主要差異係在於本實例之第二面光表面222為向聚光部22外部突出之曲面，且第一面光表面210與第二面光表面222之曲率互不相同。此時，第二面光表面222也可以進一步提昇監控用光束能量及監控準確性。
第6圖繪示依據本發明分光元件之再一實例的剖面圖。本實施方式與第1圖大致相似，主要差異係在於本實例之聚光部23凸出於本體10且具有第一面光表面213及第二面光表面220。其中，第一面光表面213之面光面為一平面形狀。此時，第一面光表面213可以最大化接收平行光源之光束能量。另，第二面光表面220可以視需要為平面、內凹曲面或外凸曲面等形狀。
第7圖繪示依據本發明另一實施方式之分光元件及其光路的示意圖。本實施方式與第2圖之主要差異係在於本實施方式之分光元件更包含一光路調整部70，其係設置於本體11背對於聚光部20之一側。當光纖61未在聚光部210之聚焦位置時，光路調整部70可調整經過聚光部210第一面光表面210之光束A行進方向，以使光束A被光纖61接收。
第8圖繪示依據本發明再一實施方式之分光元件及其光路的示意圖。如圖所示，本實施方式之分光元件包括一本體12、一聚光部24以及一分光部30。聚光部24係設置於本體12之一側。分光部30係相對聚光部24設置於本體12之另一側，其係用以將來自聚光部24之一光束C分離成二個行進方向不同之一第一次光束D及一第二次光束E。此時，第一次光束D與第二次光束E之光強度及行進方向較佳是不同的。
舉例而言，分光部30包括第一分光表面310以及一第二分光表面320。第一分光表面310係用以反射出第一次光束D，並使其朝一第一方向前進。第二分光表面320係連接於第一分光表面310，其係用以反射出一第二次光束E，並使第二次光束E朝一第二方向行進，其中第二分光表面320未與聚光部24之中心線244交集。於部分實施方式中，第一次光束D所行經的第一方向係朝向光纖62，而第二次光束E所行經的第二方向係朝向感光二極體51。其中，第一次光束D之光強度係強於第二次光束E之光強度。
具體而言，本體12具有一上表面120，而第一分光表面310及第二分光表面320分別係由於本體12之上表面120向內斜切所形成。
於本實施方式中，第一分光表面310所反射出的第一次光束D之光強度會強於第二分光表面320所反射出的第二次光束E之光強度，故可在使光纖62接收到足夠光束能量時，兼顧有效以感光二極體51來監控光源40發光是否穩定的效果。於部分實施方式中，第一分光表面310係不連續地鄰接於第二分光表面320，以利分光。
此外，聚光部24可以為一連續曲面，也可以為如前述各實施例之各種形狀。另，第一分光表面310與第二分光表面320除了可以為平面形式外，也可以為曲形或多邊形。
應瞭解到，於本說明書全文中，『上』、『下』僅係用以幫助理解元件之間的相對位置關係。舉例而言，本體12雖具有下表面122及上表面120，但並不代表下表面122一定要位於上表面120之下方，只要本體12具有位於相對兩側之兩個表面，這些表面即符合下表面122及上表面120之定義。
此外，前述各實施例中雖以將來自光源40之光束分離成二不同方向為例進行說明，然並不以此限，光源40也可以依需要變更為光接收元件，以在接收到來自光纖60之足夠光束能量時，可同時有效監控光纖60內所傳遞之光束是否穩定。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、11、12．．．本體

120．．．上表面

122．．．下表面

20、21、22、23、24．．．聚光部

210、213．．．第一面光表面

220、221、222．．．第二面光表面

230a．．．第一面光轉折部

230b．．．第二面光轉折部

230．．．面光轉折部

240、244．．．中心線

30．．．分光部

310．．．第一分光表面

320．．．第二分光表面

40．．．光源

50、51．．．感光二極體

60、61、62．．．光纖

70．．．光路調整部

A,B,C．．．光束

D．．．第一次光束

E．．．第二次光束

dl．．．間距

θ．．．夾角

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖繪示依據本發明一實施方式之分光元件之剖面圖。
第2圖繪示第1圖之分光元件之光路圖。
第3圖繪示第1圖之分光元件之上視圖。
第4圖繪示依據本發明另一實施方式之分光元件之剖面圖。
第5圖繪示依據本發明又一實施方式之分光元件之剖面圖。
第6圖繪示依據本發明再一實施方式之分光元件之剖面圖。

第7圖繪示依據本發明再一實施方式之分光元件之光路圖。
第8圖繪示依據本發明再一實施方式之分光元件之光路圖。

10．．．本體

20．．．聚光部

210．．．第一面光表面

220．．．第二面光表面

230．．．面光轉折部

240．．．中心線

dl．．．間距

Claims (8)

1. 一種分光元件，包括：
   一本體；以及
   一聚光部，位於該本體上，該聚光部包括：
   一第一面光表面；以及
   一第二面光表面，不連續地鄰接於該第一面光表面。
2. 如請求項1所述之分光元件，其中該第一面光表面面積大於該第二面光表面面積。
3. 如請求項1所述之分光元件，其中該第二面光表面未與該聚光部之中心線交集。
4. 如請求項1所述之分光元件，其中該第一面光表面或該第二面光表面為平面或曲面。
5. 如請求項1所述之分光元件，更包括：
   一分光部，相對該聚光部設置於該本體之另一側，該分光部用以將來自該聚光部之一光束分離成二個行進方向不同之次光束。
6. 一種分光元件，包括：
   一本體；
   一聚光部，設置於該本體之一側；以及
   一分光部，相對該聚光部設置於該本體之另一側，用以將來自該聚光部之一光束分離成一第一次光束及一第二次光束，其中該第一次光束與該第二次光束之光強度及行進方向不同。
7. 如請求項6所述之分光元件，其中該分光部包括：
   一第一分光表面，用以使該第一次光束朝一第一方向行進；
   一第二分光表面，與該第一分光表面連接，用以使該第二次光束朝一第二方向行進，其中該第二分光表面未與該聚光部中心線交集。
8. 如請求項7所述之分光元件，其中該第一分光表面或該第二分光表面為平面或曲面。