[发明专利]光纤耦合器及其Y型连接器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤耦合器，特别涉及一种可汇整不同光纤中的光束，且减少终端集光的体积及成本，并且可减少汇集光束光损的光纤耦合器及其Y型连接器。

背景技术

目前，能源危机及环境保护的问题倍受世界各国瞩目。光纤以传输稳定、性能可靠、质量高、传输速度快、线路损耗低及可远距离传输等特点成为信号或光线在传输上的主要用具。

已知的集光系统，大部份是使用具有全反射特性的光纤作为光线传导的媒介。若光纤应用在大型的集光系统上，则可以看到许多光纤丝或光纤束链接集光器以进行光线的传输。然而，不论是信号或是光线的传递，通常都具有一定距离，因此，如何缩小终端集光系统的体积变成为一个相当重要的课题。

为了缩小光纤的体积，现今可见到许多将光纤汇集为一束的光纤束，如T型光纤束即是将两股光纤汇集为一股，以减少光纤体积。然而，此种T型光纤束的光纤弯曲角度(90度)，在光线的传递中会造成光损失率较大的问题，因此须对此加以改善，以降低光线在汇整上的损失率。

另一方面，为了将光线汇集，已经出现一种利用三棱镜反射光线，以汇聚光线的集光装置。然而，三棱镜的体积较大，在应用上虽可利用反射将光线汇集，但其体积也是急需改善的问题。

此外，现有光纤大多是利用玻璃纤维所制成，其虽然具有全反射率较佳及熔点较高的优点，但其质地脆，容易断裂，因此在为了汇整光线而弯曲光纤的应用上，仍须加以改善。

因此，需要提出一种可以降低终端集光系统的光纤体积，并可有效汇聚光线，进而降低光纤成本的光纤耦合器。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种光纤耦合器及其Y型连接器，以解决现有技术中光纤易碎、可挠性差，且利用光纤传输及通过镜体反射的体积过大，导致成本较高，以及光纤弯曲角度所造成的光损问题。

根据本发明的目的，提出一种光纤耦合器。光纤耦合器包含Y型连接器、第一管体、第二管体以及第三管体。Y型连接器为中空体，其三端点可分别具有第一接头、第二接头以及第三接头，且Y型连接器中可设有光纤束，光纤束可分为三端并延伸至第一接头、第二接头及第三接头，以使光纤束亦对应形成为Y型。第一管体的一端可选择性地连接第一接头，且第一管体中包含第一光纤棒，该第一光纤棒可与光纤束连接。第二管体的一端可选择性地连接第二接头，且第二管体中可包含第二光纤棒，第二光纤棒可与光纤束连接。第三管体的一端可选择性地连接第三接头，且第三管体内部可设有第三光纤棒、第一透镜及第二透镜，第一透镜的一面可面向并接近光纤束，另一面则面向第二透镜的一面并与第二透镜间具有一间距，第二透镜的另一面则面向并接近第三光纤棒。

较佳地，光束可分别自第一管体及第二管体未连接第一接头及第二接头的方向进入，以通过第一光纤棒及第二光纤棒进行传递，并通过光纤束将光束汇集至第三接头并进入第三管体，并利用第一透镜及第二透镜将光束共轭聚焦，再利用该第三光纤棒传递出，以通过第三管体未连接第三接头的方向输出光束。

较佳地，光束可自第三管体未连接第三接头的方向进入，以通过第三光纤棒进行传递，并利用第一透镜及第二透镜将光束共轭聚焦，再通过光纤束将光束分流至第一接头及第二接头，并利用第一光纤棒及第二光纤棒传递出，以利用第一管体及第二管体未连接第一接头及第二接头的方向输出光束。

较佳地，第一管体相对于第一接头的另一端、第二管体相对于第二接头的另一端以及第三管体相对于第三接头的另一端可分别设有螺帽，各螺帽可分别对应卡合第一光纤棒、第二光纤棒及第三光纤棒。

较佳地，第一管体、第二管体以及第三管体的内部可各包含迫紧组件，各迫紧组件可分别设置于第一光纤棒、第二光纤棒及第三光纤棒的周围，通过各螺帽的转动，以分别旋动第一光纤棒、第二光纤棒及第三光纤棒，进而使迫紧组件紧密固定第一光纤棒、第二光纤棒及第三光纤棒。

较佳地，第一管体、第二管体以及第三管体的口径可分别对应第一光纤棒、第二光纤棒及第三光纤棒的直径。

较佳地，第一透镜的直径可大于第二透镜的直径。

较佳地，光纤束的材质可包含聚甲基丙烯酸甲(PolymethylMethacrylate,PMMA)。

较佳地，第一接头、第二接头及第三接头任意两者间的夹合角小于180度。

较佳地，本发明可适用于太阳能集光系统，且太阳能集光系统可包含滤光镜。