專利名稱：多帶寬準(zhǔn)直器的制作方法
有關(guān)申請的交叉參照本申請要求于2003年4月25日提交申請的、序列號為60/465,830的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
一種光纖末端帶有透鏡的組件被稱為“準(zhǔn)直器”，用于將自光纖末端出來的光線變?yōu)榛旧掀叫械墓馐?。該透鏡可以是梯度折射率(GRIN)、折射或衍射透鏡。此處，焦點在包括GRIN透鏡的準(zhǔn)直器上。GRIN透鏡的折射率從透鏡的軸向透鏡的外部邊界逐漸變化。在GRIN透鏡中，光線遵循正弦路徑，其軌道是根據(jù)節(jié)距來定義的。一個節(jié)距等于光穿越一個正弦周期并且可以表達如下P=LA2π···(1)]]>其中，P是節(jié)距， 是折射率梯度參數(shù)，L是透鏡的長度。
通過將光纖末端放置在離透鏡有一定距離的地方來裝配準(zhǔn)直器。光纖到透鏡的距離由GRIN透鏡的后焦距(BFL)來決定，可表達如下BFL=1N0Acot(LA)···(2)]]>其中，N0是透鏡軸上的折射率， 是折射率梯度參數(shù)，L是透鏡的長度。N0和 都是波長的函數(shù)。N0和波長的依賴關(guān)系可表達如下N0=B+Cλ2···(3)]]>
其中B和C是取決于透鏡材料的常數(shù)。 和波長的依賴關(guān)系可表達如下A(λ)=[K0+K1λ2+K2λ4]2···(4)]]>其中K0、K1和K2是取決于透鏡材料的常數(shù)。
在理想情況中，光纖到透鏡的距離是這樣的，可使準(zhǔn)直器在使用時具有較低的插入損耗。通常的做法是調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器使其在特定的設(shè)計波長處有效地工作。然而，GRIN透鏡的BFL因色散的緣故隨波長的不同而變化。因此，如果被調(diào)節(jié)成在某一特定的設(shè)計波長處有效地工作的準(zhǔn)直器被用于除了設(shè)計波長以外的某一波長處，則在BFL方面將會出現(xiàn)偏移。如果光纖到透鏡的距離沒有被調(diào)節(jié)成補償這種偏移，則準(zhǔn)直器可能會有過量的插入損耗，尤其是當(dāng)設(shè)計波長與工作波長偏差較大時。可以理解，針對每個工作波長重新調(diào)節(jié)光纖到透鏡的距離會使在多帶寬應(yīng)用中準(zhǔn)直器的使用變得很復(fù)雜。
從前述中可以看到，需要這樣一種準(zhǔn)直器，它能夠在多個波長處有效地工作同時又不需要在每個波長處重新調(diào)節(jié)光纖到透鏡的距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種在多個波長處使用的準(zhǔn)直器。在一個實施例中，準(zhǔn)直器包括光纖以及梯度折射率透鏡，該透鏡放置在相對于光纖末端某一固定的距離處。一方面，在紅外光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)，梯度折射率透鏡在所選節(jié)距處具有小于0.01的色差。另一方面，在可見光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)，梯度折射率透鏡在所選節(jié)距處具有小于0.035的色差。
從下面的描述以及所附的權(quán)利要求書中將會更明顯地看到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。


圖1A-1D示出了根據(jù)本發(fā)明包括梯度折射率透鏡的準(zhǔn)直器的各種實施例，該梯度折射率透鏡具有減少的色差。
圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例對于GRIN透鏡在波長等于980納米和1550納米處有效焦距(EFL)與長度的函數(shù)關(guān)系。
圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例對于GRIN透鏡在波長980納米和1550納米之間EFL的差值(ΔEFL)與長度的函數(shù)關(guān)系。
圖2C示出了縱向色差周期性地隨長度而變化。
圖2D示出了橫向色差周期性地隨長度而變化。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明及現(xiàn)有技術(shù)的透鏡折射率梯度參數(shù) 與透鏡波長相互依賴的曲線圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明及現(xiàn)有技術(shù)的透鏡在某一波長范圍內(nèi)后焦距(BFL)的變化曲線。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明及現(xiàn)有技術(shù)的透鏡BFL離最佳值的偏移量與所測量的插入損耗之間的函數(shù)關(guān)系。
具體實施例方式
如附圖所示，參照一些較佳的實施例，將對本發(fā)明作詳細(xì)描述。在下面的描述中，為了徹底理解本發(fā)明，闡明了大量具體的細(xì)節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，很明顯可以不按照這些特定細(xì)節(jié)中的某些或全部來實施本發(fā)明。在其它示例中，為了避免不必要地混淆本發(fā)明，并沒有詳細(xì)描述公知的特征和/或過程步驟。參照附圖及下面的討論可以更好地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點。
本發(fā)明的實施例提供了一種具有GRIN透鏡的準(zhǔn)直器，該GRIN透鏡被放置在光纖的末端處。該準(zhǔn)直器可被調(diào)節(jié)在某一特定設(shè)計波長處，然后在包括該設(shè)計波長的很寬的波長范圍內(nèi)都可以有效地工作而不需要重新調(diào)節(jié)光纖和透鏡之間的距離。該準(zhǔn)直器特別適用于紅外光譜區(qū)，但是也可以用于近紅外以及可見光譜區(qū)。本發(fā)明部分地基于這樣的發(fā)現(xiàn)當(dāng)具有較低色差的GRIN透鏡被包括在準(zhǔn)直器中時，該GRIN透鏡可以使該準(zhǔn)直器在較寬的波長范圍內(nèi)工作時都具有較低的插入損耗，而不需要重新調(diào)節(jié)光纖到透鏡的距離。在980納米到1550納米的波長范圍內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)了小于0.42dB的插入損耗。
圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的準(zhǔn)直器100。準(zhǔn)直器100包括被插入套管104的光纖102以及與光纖末端108有一定距離的GRIN透鏡106。在光纖末端108和GRIN透鏡106的表面110之間的距離(d)，即光纖到透鏡的距離，是由GRIN透鏡106的BFL決定的，該關(guān)系已由上文中的公式(2)給出。在一個實施例中，光纖102是單模光纖?；蛘撸饫w102可以是多模光纖或其它特制光纖。圖1B-1D示出了準(zhǔn)直器100的可選的實施例。在圖1B中，光纖116被熔合到GRIN透鏡106，即光纖到透鏡的距離是零。在圖1C中，準(zhǔn)直器100包括在光纖120的末端處形成的透鏡118，即有透鏡的光纖，以及與透鏡118有一定距離的GRIN透鏡106。在圖1D中，準(zhǔn)直器100包括在光纖124和GRIN透鏡106之間插入的無芯棒122。該無芯棒122是用熔融二氧化硅或其它合適的透鏡/光纖材料制造的。
回到圖1A，GRIN透鏡106具有芯112，芯102可以用覆層114來包住或用不著覆層。GRIN透鏡106的芯112具有這樣的折射率剖面，它沿徑向朝著透鏡的光軸不斷增加。根據(jù)本發(fā)明，GRIN透鏡106具有較低的色差，這允許準(zhǔn)直器100被用于較寬的波長范圍而不需要重新調(diào)節(jié)光纖到透鏡的距離(d)。色差通常被定義為在兩個波長之間的有效焦距與在C-線(波長為656納米)、F-線(波長為486納米)、以及D-線(波長589納米)處的有效焦距的比率中的變化，其中C-線、F-線以及D-線與Franunhoffer光相對應(yīng)。然而，該準(zhǔn)直器的主要應(yīng)用是在紅外光譜區(qū)，而不是可見光譜區(qū)。除了在該定義中將使用紅外波長之外，針對紅外光譜區(qū)的色差定義將與針對可見光譜區(qū)的色差定義很相似。
GRIN透鏡具有這樣的徑向折射率分布，使得該折射率從透鏡的中心軸逐漸減小，所依據(jù)的表達式如下N=N0(1-A2r2)···(5)]]>其中，N是距離中心軸為r處的折射率，N0是中心軸處的折射率，A是一個波長相關(guān)的常數(shù)(參看公式(4)中關(guān)于A的定義)。GRIN透鏡的有效焦距(EFL)由下式給出EFL=1N0Asin(LA)···(6)]]>
其中，L是透鏡的長度。既然常數(shù)A取決于波長，那么該透鏡將會有針對不同波長的不同EFL。圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例GRIN透鏡在980納米和1550納米處的EFL。圖2B示出了EFL在980納米和1550納米之間的差值(ΔEFL)。EFL和ΔEFL作為透鏡長度的函數(shù)周期性地變化。該差值在與大小為0.25的節(jié)距相對應(yīng)的長度處最小，在與大小為0.5、1.0、1.5等的節(jié)距相對應(yīng)的長度處漸進地增大到無窮大。由于這種關(guān)系曲線，色差必須被指定在某一特定的節(jié)距。
色差通常被表達成縱向或橫向色差?？v向色差是用來量度將不同波長的光聚焦到同一平面上缺乏能力(inability)的程度，數(shù)學(xué)上表達如下 其中，EFL1是在第一波長處的有效焦距，EFL2是在第二波長處的有效焦距，EFL1/2是在第一波長和第二波長之間的某一波長處的有效焦距。對于紅外光譜區(qū)，第一波長可以是1550納米，第二波長可以是980納米，在第一和第二波長之間的波長可以是1310納米。這些波長通常用于通訊中。在公式(7)中使用這些波長時，圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例作為GRIN透鏡長度的函數(shù)的縱向色差是如何變化的。
當(dāng)斜入射的光線導(dǎo)致焦點側(cè)移時，橫向色差是很明顯的，從而使波長分離。這可以表達如下 其中h是透鏡的主平面和末端平面之間的距離，并可被表達為h=1N0A×tan(LA2)···(9)]]>
同樣，當(dāng)在公式(9)中使用之前的紅外波長時，圖2D示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例橫向色差作為GRIN透鏡長度的函數(shù)是如何變化的。
縱向和橫向色差都是由于，當(dāng)不同波長的光穿過透鏡時它們具有不同的節(jié)距長度。通過將公式(7)和(8)中所使用的EFL和h表達成節(jié)距(P)的函數(shù)而不是長度的函數(shù)，可以去除上述這種對長度的依賴性。表達式如下EFL=1N0Asin(2πP)···(9)]]>h=1N0A×tan(πP)···(10)]]>如果縱向和色差都被表達成節(jié)距的函數(shù)而不再是長度的函數(shù)，則它們在某一波長范圍內(nèi)相等并接近常數(shù)值。下面的表格1示出了在可見光波長范圍(656/486納米)和紅外波長范圍(1550/980納米)中針對根據(jù)本發(fā)明一實施例的GRIN透鏡A和現(xiàn)有技術(shù)的GRIN透鏡B上述的常數(shù)值將會是多少。透鏡A是由銀含量很高的硼硅酸鹽玻璃制造的。透鏡B是由鉈基玻璃制造的。如表格1所示，盡管在可見光波長范圍中透鏡A和透鏡B的色差還稍微具有可比性，但是在紅外波長范圍中兩個透鏡的色差之間存在相當(dāng)大的差異。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，適合用在本發(fā)明的準(zhǔn)直器中的GRIN透鏡在紅外光譜區(qū)中的色差小于0.01，例如在980納米到1550納米的波長范圍，該透鏡在可見光波長范圍中的色差小于0.035，例如在486納米到656納米的波長范圍。
表格1

色差對節(jié)距(ΔP/P)的依賴關(guān)系可定義為
ΔPP=P2-P1P1/2···(10)]]>其中，P1是在第一波長處的節(jié)距，P2是在第二波長處的節(jié)距，P1/2是在第一和第二波長之間的某一波長處的節(jié)距。對于980納米到1550納米的波長范圍，P1是在1550納米處的節(jié)距，P2是在980納米處的節(jié)距，P1/2是在1310納米處的節(jié)距。對于486納米到656納米的波長范圍，P1是在656納米處的節(jié)距，P2是在486納米處的節(jié)距，P1/2是在587納米處的節(jié)距。表格2比較了透鏡A(根據(jù)本發(fā)明的一個實施例)和透鏡B(現(xiàn)有技術(shù))在上述兩個波長范圍中的ΔP/P。表格2示出了與現(xiàn)有技術(shù)的透鏡B相比透鏡A具有較低的ΔP/P。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，適合用在本發(fā)明的準(zhǔn)直器中的GRIN透鏡在紅外光譜區(qū)中的ΔP/P小于0.005，例如在980納米到1550納米的波長范圍，該透鏡在可見光譜范圍中的ΔP/P小于0.025，例如在486納米到656納米的波長范圍。
表格2

在一個實施例中，色差較低的GRIN透鏡106是由銀含量很高的硼硅酸鹽玻璃制造的。具有下面的組分范圍的玻璃定量混合物可以用于GRIN透鏡15-60wt％SiO2、10-30wt％Al2O3、30-50wt％Ag2O以及10-45wt％B2O3。該玻璃定量混合物可包括其它可選的組分。Ag2O的含量越高，GRIN透鏡的折射率就越大。具有下面的組分范圍的玻璃定量混合物已經(jīng)予以GRIN透鏡所期望的結(jié)果34.89-35.31wt％SiO2、16.47-16.73wt％Al2O3、34.55-34.85wt％Ag2O以及13.95-14.25wt％B2O3。PCT公開文本W(wǎng)O 02/14233A1的內(nèi)容引用在此作為參考，它描述了一種適合于制造銀含量很高的硼硅酸鹽玻璃。
如上文中的公式(2)所示，GRIN透鏡的BFL是折射率梯度參數(shù)

的函數(shù)。圖3比較了對于根據(jù)本發(fā)明一實施例的透鏡A以及現(xiàn)有技術(shù)的透鏡B和C而言 作為波長的函數(shù)是如何變化的。制造透鏡A所用的玻璃定量混合物具有下面的組分范圍34.89-35.31wt％SiO2、16.47-16.73wt％Al2O3、34.55-34.85wt％Ag2O以及13.95-14.25wt％B2O3。現(xiàn)有技術(shù)的透鏡B和C是由含鉈的堿石灰玻璃制造的。透鏡A、B和C具有大小為1.8的聚焦力。從圖3中可以看到，與現(xiàn)有技術(shù)的透鏡B、C相比，對于透鏡A， 作為波長的函數(shù)變化的幅度較小。
在下面的表格3中示出了透鏡A和透鏡B的色散常數(shù)B、C、K0、K1和K2。表格3示出了透鏡A和現(xiàn)有技術(shù)的透鏡B在1310納米和1550納米處n0、 以及BFL的值。
表格3 假設(shè)包括現(xiàn)有技術(shù)的透鏡B的準(zhǔn)直器被設(shè)計為在1550納米處有效地工作。這個準(zhǔn)直器的光纖到透鏡的距離將會是0.2423毫米，透鏡節(jié)距為0.23。如果這個相同的準(zhǔn)直器被用在1310納米處，則如表格3所示，該透鏡的長度原來在1550納米處產(chǎn)生的節(jié)距為0.23而現(xiàn)在在1310納米處將會產(chǎn)生大小為0.23066的節(jié)距。0.23066的節(jié)距對應(yīng)的BFL為0.2335，這與1550納米處的BFL相差8.9微米。如果包括根據(jù)本發(fā)明一實施例的透鏡A的準(zhǔn)直器被設(shè)計為在1550納米處有效地工作，則該準(zhǔn)直器的光纖到透鏡的距離將會是0.2723毫米而節(jié)距為0.23。如果這個相同的準(zhǔn)直器被用在1310納米處，則如上面的表格3所示，透鏡的長度原來在1550納米處產(chǎn)生的節(jié)距為0.23而現(xiàn)在在1310納米處將會產(chǎn)生大小為0.23028的節(jié)距。0.23028的節(jié)距對應(yīng)的BFL是0.2680，與1550納米處的BFL相差4.3微米，這與包括現(xiàn)有技術(shù)透鏡B的準(zhǔn)直器所對應(yīng)的BFL偏移小了一半。這種BFL偏移的減小量表明，與現(xiàn)有技術(shù)透鏡B相比，透鏡A具有較低的色差。
使用Zemax光線追蹤程序為包括根據(jù)本發(fā)明一實施例的透鏡A和現(xiàn)有技術(shù)透鏡B的準(zhǔn)直器的性能建立模型。圖4示出了被設(shè)計成在1550納米處有效工作的準(zhǔn)直器在不同波長處的BFL差值。在這種系統(tǒng)中，在1310納米處，現(xiàn)有技術(shù)透鏡B對應(yīng)的BFL差值為9.4微米而透鏡A對應(yīng)的則為3.4微米。這驗證了上面表格3中的計算并表明所觀察到的性能差異可以比上面的示例所示的要大許多。下面的表格4在各種波長范圍中將包括透鏡A和現(xiàn)有技術(shù)透鏡B的準(zhǔn)直器的BFL與模型預(yù)測相比較。在測量誤差之內(nèi)(～3微米)，該數(shù)據(jù)示出了在包括透鏡A的準(zhǔn)直器的BFL與包括現(xiàn)有技術(shù)透鏡B的準(zhǔn)直器的BFL之間存在可測量的差異。特別地，與透鏡B相比，由于透鏡A的色差較低，透鏡A導(dǎo)致了非常小的BFL變化。
表格4

準(zhǔn)直器的性能對BFL的差值非常敏感。針對透鏡A和現(xiàn)有技術(shù)透鏡B，圖5示出了測得的插入損耗值與BFL偏離最佳值的偏移量的關(guān)系。在這個示例中，準(zhǔn)直器被調(diào)節(jié)到1550納米處。9μm的偏移量(透鏡B)會引起大于0.4dB的插入損耗，而4.5μm的偏移量(透鏡A)會引起小于0.2dB的插入損耗。這便是全部的損耗，這表明使用透鏡A的準(zhǔn)直器或使用具有與透鏡A相似的色差的透鏡的準(zhǔn)直器將會在1310納米到1550納米的波長范圍內(nèi)具有小于0.2dB的損耗。如果該準(zhǔn)直器被調(diào)節(jié)到該波長范圍的一個末端，即1310納米處或1550納米處，則對于透鏡A來說在另一末端處的插入損耗將會是0.4dB。如果該準(zhǔn)直器被調(diào)節(jié)到該波長范圍的中間，則在前述的波長范圍內(nèi)插入損耗將會小于0.2dB。對0.25節(jié)距透鏡的計算也表明在透鏡A和現(xiàn)有技術(shù)透鏡B之間存在相似的性能差異。
圖4也揭示了如果包括透鏡A的準(zhǔn)直器被調(diào)節(jié)到1550納米處，則在980納米處光纖相對于透鏡的偏移誤差將會小于15微米。然而，如果這個相同的準(zhǔn)直器被調(diào)節(jié)到整個的980到1625納米波長范圍的中間時，即在1302納米處，則在該波長范圍的兩端(980納米和1652納米)，偏移誤差將會是15微米的一半(或7.5微米)。分析圖5，可以看到7.5微米的偏移誤差將會導(dǎo)致準(zhǔn)直器在980或1625納米處的插入損耗的最大值約為0.38dB，即，在整個980到1625納米的工作范圍內(nèi)該準(zhǔn)直器將會呈現(xiàn)出小于0.42dB的插入損耗。
帶有諸如現(xiàn)有技術(shù)透鏡B這樣的高色差透鏡的準(zhǔn)直器可以在1550納米處達到最佳，或者對于雙重波長范圍，可以在該范圍中間的某一波長處達到最佳。例如對于1310到1550納米的波長范圍，準(zhǔn)直器可以在1430納米處達到最佳。然而，在1430納米處達到最佳的準(zhǔn)直器將會在1310納米和1550納米處性能有所下降。帶有諸如根據(jù)本發(fā)明的透鏡A這樣的低色差透鏡的準(zhǔn)直器可以在某一波長范圍的中間達到最佳，例如在1430納米處，而且這種設(shè)計在1430納米以及該波長范圍的末端處都會有效地工作，該波長范圍的末端即1310納米和1550納米。
根據(jù)本發(fā)明的透鏡具有減小的色差，其優(yōu)勢在于可以使準(zhǔn)直器用于1310納米和1550納米處的雙波帶應(yīng)用，還可以用于980納米到1625納米的多帶寬應(yīng)用。較低的透鏡色差導(dǎo)致在某一波長范圍內(nèi)透鏡的BFL偏離最佳位置的變化量減小了，從而改善了性能，例如在該波長范圍內(nèi)該準(zhǔn)直器具有更低的插入損耗。因為根據(jù)本發(fā)明的準(zhǔn)直器可用于多波長，所以降低了存貨等級并改善了庫存狀況，通過儲備一種產(chǎn)品來維持部件管理，而不再儲備兩個或更多工作在1310納米和1550納米或整個980-1625納米波長范圍內(nèi)的多個帶寬處的那些產(chǎn)品。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，很明顯可以對本發(fā)明作出各種修改和變化而并不背離本發(fā)明的精神和范圍。例如，盡管本文中的數(shù)字所示出的都是透鏡在1310納米和1550納米處的光學(xué)性質(zhì)，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于特定的工作波長，其它波長也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明旨在覆蓋所有這些對本發(fā)明所作的修改和變化，只要它們落在權(quán)利要求書及其等價方案之內(nèi)。
盡管已經(jīng)結(jié)合數(shù)目有限的實施例對本發(fā)明作了描述，但是那些受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以設(shè)計出其它實施例而并不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)該僅由所附的權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1.一種用在多個波長處的準(zhǔn)直器，它包括光纖；以及梯度折射率透鏡，該透鏡被放置在相對于所述光纖的一個末端距離固定的位置處，在紅外光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)所述梯度折射率透鏡在所選節(jié)距處的色差小于0.01。
2.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，在所述紅外光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)，所述梯度折射率透鏡具有小于0.005的節(jié)距變化。
3.如權(quán)利要求2所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述紅外光譜區(qū)的所選范圍是980納米到1550納米。
4.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，在可見光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)，所述梯度透鏡在所選節(jié)距處的色差小于0.035。
5.如權(quán)利要求4所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，在所述可見光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)，所述梯度折射率透鏡具有小于0.025的節(jié)距變化。
6.如權(quán)利要求5所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述可見光譜區(qū)的所選范圍是486納米到656納米。
7.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述梯度折射率透鏡包含銀。
8.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述梯度折射率透鏡包含30-50wt％的Ag2O。
9.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，在980納米到1550納米的波長范圍內(nèi)，所述準(zhǔn)直器的插入損耗大約小于0.42dB。
10.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，在1310納米到1550納米的波長范圍內(nèi)，所述準(zhǔn)直器的插入損耗大約小于0.2dB。
11.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，在所述光纖的所述末端形成一個透鏡，并且所述梯度折射率透鏡被放置在相對于在所述光纖的末端形成的所述透鏡距離固定的位置處。
12.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述準(zhǔn)直器進一步包括被插入所述光纖的所述末端與所述梯度折射率透鏡之間的無芯棒。
13.一種用在多個波長處的準(zhǔn)直器，它包括光纖；以及梯度折射率透鏡，該透鏡被放置在相對于所述光纖的一個末端距離固定的位置處，在可見光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)所述梯度折射率透鏡在所選節(jié)距處的色差小于0.035。
14.如權(quán)利要求13所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，在所述可見光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)，所述梯度折射率透鏡具有小于0.025的節(jié)距變化。
15.如權(quán)利要求14所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述可見光譜區(qū)的所選范圍是486納米到656納米。
16.如權(quán)利要求13所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述梯度折射率透鏡包含銀。
17.如權(quán)利要求13所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述梯度折射率透鏡包含30-50wt％的Ag2O。
全文摘要
一種用在多個波長處的準(zhǔn)直器(100)包括光纖(100)以及梯度折射率透鏡(106)，該透鏡被放置在相對于該光纖的末端距離固定的位置處。一方面，在紅外光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)，該梯度折射率透鏡在所選節(jié)距處的色差小于0.01。另一方面，在可見光譜區(qū)的所選范圍內(nèi)，該梯度折射率透鏡在所選節(jié)距處的色差小于0.035。
文檔編號G02B3/00GK1777828SQ200480011073
公開日2006年5月24日 申請日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者L·G·曼恩, N·沙什德哈, R·加福司 申請人:康寧股份有限公司