一种多光源光纤耦合系统的制作方法

本技术属于光学领域，具体涉及一种多光源光纤耦合系统。

背景技术：

1、led多通道光源系统可以应用于医疗检测仪器中，其通常包括led光源、集光透镜、分光片、光传播介质装置，每个通道包括对应的led光源、集光透镜和分光片，led光源负责发出光线，集光透镜负责收集光线，分光片负责反射光线，每个通道的光线最终输入到光传播介质装置，由光传播介质装置输出，光传播介质装置为光纤。

2、现有的led多通道光源系统存在排布不够紧凑、体积大、成本高的问题，公开号为cn115218135a的中国专利公开了一种医疗检测仪器用led多通道光源系统，包括一个光传播介质装置和多个单通道组件，单通道组件包括集光转向透镜和led光源，集光转向透镜包括集光透镜部和转向透镜部，集光透镜部用以收集led光源发出的光线并将其按照统一的角度输出，转向透镜部相对集光透镜出射面倾斜设置，其用以接收由本单通道组件的集光透镜部输入的光线并使其反射输出，而对其他单通道组件水平入射的光线则透射通过。在该发明的led多通道光源系统中，后一led光源集光转向透镜输出的光线能够与前一led光源集光转向透镜输出的光线合并，实现多路光线的合并，进一步优化了led多通道光源系统的空间排布，缓解了体积大、成本高的问题。

3、但是上述led多通道光源系统依然存在以下问题：

4、单通道组件一字排开，后面的透镜经过多个光学面后，能量损失较大，因此单通道组件数量受限。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种多光源光纤耦合系统的技术方案。

2、一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，包括：

3、合光透镜，所述合光透镜的前侧外壁沿周向布置若干垂直的入射平面，合光透镜的后侧外壁设置与入射平面相对应的自由曲面；

4、光传播介质装置，所述光传播介质装置位于自由曲面的光线会聚区域上；以及

5、若干单通道组件，所述单通道组件位于合光透镜的前侧，位置和数量与入射平面一一对应，所述单通道组件包括集光转向透镜和与之对应的led光源；

6、所述集光转向透镜配置为收集led光源发出的光线并将光线平行反射输出，使其垂直入射至合光透镜的入射平面上；所述合光透镜的自由曲面配置为将从入射平面进入的光线反射输出并使其会聚于光传播介质装置。

7、进一步地，所述合光透镜的上下两端均为水平面。

8、进一步地，所述合光透镜上的所有入射平面依次相连。

9、进一步地，所述集光转向透镜包括集光透镜部和与之一体连接的转向透镜部，所述集光透镜部用以收集led光源发出的光线并将其垂直输出，所述转向透镜部用以接收由集光透镜部输入的光线并使其水平反射输出。

10、进一步地，所述集光转向透镜为实心结构；所述集光透镜部具有集光透镜入射端和集光透镜出射端；所述转向透镜部具有分光透镜入射端、分光透镜反射端和分光透镜出射端，所述分光透镜入射端与集光透镜出射端连接，其用以接收集光透镜部输入的光线，所述分光透镜反射端用以反射分光透镜入射端接收的光线，并使其从分光透镜出射端输出。

11、进一步地，所述集光透镜部为集光准直透镜，其能够收集光线并将其垂直输出。

12、进一步地，所述集光透镜部为旋转轴对称结构，集光透镜入射端的外径小于集光透镜出射端的外径，集光透镜部底部具有凹槽。

13、进一步地，所述分光透镜入射端与分光透镜出射端相垂直，所述分光透镜反射端分别与分光透镜入射端和分光透镜出射端构成45°角。

14、进一步地，所述集光透镜部和转向透镜部为光学塑料一体注塑结构。

15、进一步地，所述光传播介质装置为光纤或光波导。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中，所有单通道组件发出的光线可通过合光透镜进行耦合，会聚到光传播介质装置，每条光路经过的光学面少，能量损失小，每个单通道互不影响，可以容纳更多单通道。

技术特征：

1.一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述合光透镜（2）的上下两端均为水平面。

3.根据权利要求1所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述合光透镜（2）上的所有入射平面（200）依次相连。

4.根据权利要求1所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述集光转向透镜（1）包括集光透镜部（100）和与之一体连接的转向透镜部（101），所述集光透镜部（100）用以收集led光源（4）发出的光线并将其垂直输出，所述转向透镜部（101）用以接收由集光透镜部（100）输入的光线并使其水平反射输出。

5.根据权利要求4所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述集光转向透镜（1）为实心结构；所述集光透镜部（100）具有集光透镜入射端（1000）和集光透镜出射端（1001）；所述转向透镜部（101）具有分光透镜入射端（1010）、分光透镜反射端（1011）和分光透镜出射端（1012），所述分光透镜入射端（1010）与集光透镜出射端（1001）连接，其用以接收集光透镜部（100）输入的光线，所述分光透镜反射端（1011）用以反射分光透镜入射端（1010）接收的光线，并使其从分光透镜出射端（1012）输出。

6.根据权利要求5所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述集光透镜部（100）为集光准直透镜。

7.根据权利要求5所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述集光透镜部（100）为旋转轴对称结构，集光透镜入射端（1000）的外径小于集光透镜出射端（1001）的外径，集光透镜部（100）底部具有凹槽（1002）。

8.根据权利要求5所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述分光透镜入射端（1010）与分光透镜出射端（1012）相垂直，所述分光透镜反射端（1011）分别与分光透镜入射端（1010）和分光透镜出射端（1012）构成45°角。

9.根据权利要求5所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述集光透镜部（100）和转向透镜部（101）为光学塑料一体注塑结构。

10.根据权利要求1所述的一种多光源光纤耦合系统，其特征在于，所述光传播介质装置（3）为光纤或光波导。

技术总结
本技术属于光学领域，具体涉及一种多光源光纤耦合系统，包括合光透镜、光传播介质装置及若干单通道组件，所述合光透镜的前侧外壁沿周向布置若干垂直的入射平面，合光透镜的后侧外壁设置与入射平面相对应的自由曲面，所述光传播介质装置位于自由曲面的光线会聚区域上，所述单通道组件位于合光透镜的前侧，位置和数量与入射平面一一对应，所述单通道组件包括集光转向透镜和与之对应的LED光源。本技术中，所有单通道组件发出的光线可通过合光透镜进行耦合，会聚到光传播介质装置，每条光路经过的光学面少，能量损失小，每个单通道互不影响，可以容纳更多单通道。

技术研发人员：喻玺,吴登富,张东标
受保护的技术使用者：杭州照相机械研究所有限公司
技术研发日：20221205
技术公布日：2024/1/12