[发明专利]用光致聚合透镜和相关光学部件对光纤的改进

说明书

本申请是中国专利申请号为02817384.8、申请日为2002年7月26日、发明名称为“用光致聚合透镜和相关光学部件对光纤的改进”一案的分案申请。

技术领域

本发明涉及有透镜端的光纤，本发明人早先发明专利申请中的第一实施例及申请，对此有说明，该专利申请由INPI以编号No.9814385发布，标题是“New lens-ended optical fibres with a high end numericalaperture.Application to the production of new High Performanceoptoelctronic components(新型有高端部数值孔径的有透镜端的光纤。在新型高性能光电子部件产品中的应用。)”。

背景技术

有透镜端的光纤，在光纤的两端装有透明聚合物的微尖，能极大地改进光纤自身之间，及光纤与有源或无源部件之间的光学连接。从而使制作复杂的高性能的装置成为可能。

但是，各种设计人员要求的光学特性变得越来越不寻常，而在全球市场中频繁出现的应用发展迅速，同时也要求在许多光学领域中发展新的技术。

发明内容

本发明一般的目的是，但不限于，使用新的技术参数和处理方法，为单模和多模光纤的应用，创建具有优化的普遍特性的聚合物微尖，以及相应地开发用户追求的特别有创新性的装置。

附图说明

图1画出光纤4的端部；

图2表明第一微尖生产的操作；

图3表明提供光束的不同光纤复合体；

图4表明单模或多模光纤与光纤的连接类型；

图5示意地画出一种激光二极管9与光纤4类型的连接；

图6表明实现成双的聚合物微尖11的一个例子；

图7中，(a)表明由微尖11传输的双光强分布12，而(b)画出制成后的双微尖聚合物单元。

图8表明实现聚合物的多个微尖的一个例子；

图9表明把本发明用作光辐射测量探针的一个例子；

图10表明从微尖3到激光器13的不同距离上记录的激光器13的光辐射图像；

图11表明在有常规扫描的光学显微术情形中，把本发明用作测量探针的一个例子；

图12表明在光学显微术的近场应用的情形中，除了形成在金属化区17中的圆形纳米孔径18外，被金属化的有透镜端光纤4的聚合物微尖3；和

图13表明把本发明用作亚微米探针的一个例子。

具体实施方式

在阅读下面的应用并参看各图后，将对本发明有更好的理解：

图1画出光纤4的端部，它包括纤芯1和装有聚合物微尖3的导管2，聚合物微尖3使用可光致聚合的树脂型材料制成，其尺寸和几何形状，可以通过优化新的物理化学参数，例如作为预见应用的函数，加以调整。

按照本发明的第一个目的，是制作微尖的操作过程，在处理过程开始时附着的液滴的高度值(从数微米到数百微米)和曲率半径值，具有良好的分散性。结果是使直接依赖于配方剂液滴的微尖的尺寸，能够根据要求的应用精确控制。

第一步制作微尖的操作，举例示于图2，它包括用移液管5，如图2a所示把配方剂液滴附着在光纤4的截取端，立即形成毛细作用弯月面6，配方剂液滴的高度和曲率半径，直接与光纤直径和表面张力(毛细作用)有关，如图2b所示。这些数值基本上与使用的配方剂的粘度有关。粘度参数对本发明的第一个目的至关重要。按照本发明，配方剂的化学组分首先要适合要求的粘度值，但配方剂的温度同样起十分重要的作用。

因此，附着的液滴的高度，可以通过稍稍加热配方剂，使它不那么粘稠而被降低。反过来，可以提前使附着的液滴冷却，使配方剂更加粘稠，获得更大的液滴高度。例如，构成配方剂的树脂温度在10℃到65℃之间的变化，可产生10微米到50微米之间的液滴高度。

一般说，在本发明人的第一工业保护内容(text of first industrialprotection)中说明，光致可聚合配方剂是在光纤端部制作微尖的制剂，性能类似于对绿光敏感的液体材料，并包括光触发剂(曙红+MDEA)和单体(PETIA)。

按照我们发明的改进，可以改变光触发剂，使配方剂对比绿光波长更长的波长敏感，即红光、近红外光、和经常用于通信领域的更精确的波长(如1.3和1.55μm)。