可见光空间耦合模块

技术领域

本发明属于激光器领域，具体涉及一种可见光空间耦合模块。

背景技术

目前，光纤耦合器是一种用于实现光信号分路或合路，或用于延长光纤链路的元件，属于光被动元件。目前广泛应用于国民经济的各个领域，比如激光器泵浦、光纤传感、通信及工业加工等领域。但是，现有的光纤耦合器的体积大、重量重、可靠性差，而且在实际使用过程中，存在体积大，光束整形效果差，功率稳定性低的缺点，严重降低了耦合效率、造成了输出光功率波动等问题。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种可见光空间耦合模块。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可见光空间耦合模块，以实现光耦合效率高、光束质量好、性能稳定。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种可见光空间耦合模块，包括外壳以及安装在外壳内的准直模块、反射镜和聚焦透镜，反射镜沿准直模块的光线射出的方向设置，聚焦透镜沿经反射镜反射射出的光线的方向设置，准直模块射出的光线经反射镜反射至聚焦透镜，并经聚焦透镜汇聚后输出。

一实施例中，所述准直模块包括热沉以及与热沉配合安装的若干发光元件和若干准直透镜，发光元件发出的光线经对应的准直透镜准直后射出。

一实施例中，所述准直透镜通过固定块与热沉配合安装。

一实施例中，所述发光元件、准直透镜和反射镜均设置有多个，发光元件、准直透镜和反射镜相对应设置，各反射镜相互平行且呈阶梯状布设，经各反射镜反射发出的光线不重叠且相互平行。

一实施例中，所述准直透镜水平并排设置，反射镜与对应的准直透镜之间的距离沿远离聚焦透镜的方向依次递减。

一实施例中，所述外壳上安装有与发光元件电性连接的第一电极。

一实施例中，所述外壳内安装有热敏电阻，所述外壳上安装有与热敏电阻电性连接的第二电极。

一实施例中，所述外壳上安装有用于安装输出光纤的光纤接头，经聚焦透镜汇聚后的光线通过输出光纤往外输出。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明中的可见光空间耦合模块通过准直模块发出平行光，再通过反射镜达到将平行光整齐排列反射至聚焦透镜，最后通过聚焦透镜汇聚输出，实现光的耦合，耦合效率高、效果好、通用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中可见光空间耦合模块的爆炸结构示意图；

图2为本发明一实施例中可见光空间耦合模块的光耦合原理示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种可见光空间耦合模块，包括外壳以及安装在外壳内的准直模块、反射镜和聚焦透镜，反射镜沿准直模块的光线射出的方向设置，聚焦透镜沿经反射镜反射射出的光线的方向设置，准直模块射出的光线经反射镜反射至聚焦透镜，并经聚焦透镜汇聚后输出。

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

参图1所示，一种可见光空间耦合模块，包括外壳1以及安装在外壳1内的准直模块2、反射镜3和聚焦透镜4。

其中，外壳1包括壳体11以及覆盖安装在壳体11上的盖体12，壳体11与盖体12之间形成有用于安装各器件的腔体。

参图1并结合图2所示，准直模块2发出光线，反射镜3沿准直模块2的光线射出的方向设置，从而反射准直模块2射出的光线；聚焦透镜4沿经反射镜3反射的光线射出的方向设置，从而汇聚反射镜3反射射出的光线，反射镜3反射射出的光线经聚焦透镜4汇聚后输出；外壳1上安装有用于安装输出光纤的光纤接头5，光纤接头5一般为外接的，也可以为自有的，经聚焦透镜4汇聚后的光线通过输出光纤往外输出，具体的，光纤接头5安装在壳体11的外侧壁上，光纤接头5沿经聚焦透镜4汇聚后的光线射出的方向设置，输出光纤通过光纤接头5与壳体11配合安装，经聚焦透镜4汇聚后的光线穿过壳体11的侧壁的通孔而由输出光纤接收。

参图1并结合图2所示，准直模块2包括热沉21以及与热沉21配合安装的若干发光元件和若干准直透镜23，准直透镜23通过固定块24与热沉21配合安装，发光元件发出的光线经对应的准直透镜23准直后射出，准直透镜23安装于热沉21的侧面，发光元件一般为激光二极管，热沉21上开设有与准直透镜23相对应的通孔，发光元件安装于通孔内，具体的，发光元件焊接在热沉21内的通孔内，发光元件的引脚221通过通孔伸出热沉21外，外壳1上安装有与发光元件电性连接的第一电极6，一个发光元件对应两个第一电极6，具体的，第一电极6安装在壳体11的侧壁上，两个第一电极6分别通过导线或者柔性电路板与发光元件的两个引脚221电性连接，第一电极6同时与外部电源连接。

参图1并结合图2所示，发光元件、准直透镜23和反射镜3均设置有多个，发光元件、准直透镜23和反射镜4相对应设置，在本实施例中，发光元件、准直透镜23和反射镜3均设置有四个，第一电极6对应设置有四个，每两个发光元件串联后与两个第一电极6电性连接。

参图2所示，四个反射镜3相互平行且呈阶梯状布设，从而使得经各反射镜3反射发出的光线不重叠且相互平行入射至聚焦透镜4，反射镜3可旋转安装在壳体11内，反射镜3与准直模块2发出的光线之间的角度可调从而保证每个发射镜3反射的光线相互平行，在本实施例中，各准直透镜23水平并排安装在热沉21上，反射镜3与对应的准直透镜23之间的距离沿远离聚焦透镜4的方向依次递减。

另外，在外壳1内安装有热敏电阻，通过热敏电阻检测外壳1内部的温度，外壳1上安装有与热敏电阻电性连接的第二电极7，具体的，第二电极7安装在壳体11的侧壁上且安装有两个。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明中的可见光空间耦合模块通过通过准直模块发出平行光，再通过反射镜达到将平行光整齐排列反射至聚焦透镜，最后通过聚焦透镜汇聚输出，实现光的耦合，耦合效率高、效果好、通用性强。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。