一种光电监控用双反射棱镜及其光电监控组件的制作方法

1.本发明涉及一种光电监控用双反射棱镜及其光电监控组件。


背景技术：

2.光功率监控领域中，现有技术方案是采用玻璃棱镜和侧面接收的光电二极管，监控光发射功率。而公知玻璃棱镜中用到的昂贵的玻璃，生产成本高。


技术实现要素：

3.本发明提出一种光电监控用双反射棱镜，具体技术方案如下：一种光电监控用双反射棱镜，包括采用光学树脂一次注塑成型的双反射棱镜本体，双反射棱镜本体上在两个相互独立的表面上采用镀膜工艺形成90%
‑
95%透射的第一反射面和第二发射面，双反射棱镜本体由第一棱镜本体、中间棱镜本体和第二棱镜本体构成，第一棱镜本体为三棱柱，第一棱镜本体的截面为直角三角形；第一棱镜本体上的三个外侧面内，在侧面面积最大的侧面上采用镀膜工艺形成90%
‑
95%透射的第一反射面；另外两个侧面分别为第一棱镜本体上的光线垂直进入的入射面和光线垂直反射出的出光面，且出光面与中间棱镜本体连接，第一反射面与入射光的光轴之间的夹角为45
°±2°
；第二棱镜本体为矩形块，第二棱镜本体的下端面和第一棱镜本体的下端面均为双反射棱镜本体的固定面，且第二棱镜本体的下端面和第一棱镜本体的下端面均位于同一水平面内；第二棱镜本体的下端面为矩形，第一棱镜本体的下端面为直角三角形；第二棱镜本体的一个侧面与第一棱镜本体上的出光面平行，中间棱镜本体横跨在第二棱镜本体的一个侧面与第一棱镜本体上的出光面之间，且中间棱镜本体的两端分别与第二棱镜本体的一个侧面和第一棱镜本体上的出光面连接；第二棱镜本体的上端面为斜面，斜面与水平面之间的夹角为30
°±2°
，在斜面上采用镀膜工艺形成90%
‑
95%透射的第二反射面，第二反射面的高端与中间棱镜本体靠近，第二反射面的低端远离中间棱镜本体；第二反射面与入射光的光轴之间的夹角为小于90
°
且大于45
°
。
4.对本发明技术方案的优选，中间棱镜本体为多根截面为正方形的四棱柱，四棱柱的两端分别与第二棱镜本体的一个侧面和第一棱镜本体上的出光面连接；多根四棱柱构成安装滤光片的基架。
5.对本发明技术方案的优选，第二棱镜本体上自下端面上向上开设一段用于内嵌光电二极管芯片的缺口槽。
6.本发明技术方案中的，光电监控用的双反射棱镜，采用光学树脂一次注塑成型，在双反射棱镜上集成了两个反射面，避免了复杂昂贵的冷加工和贴片工艺，集成度高，使用方便。
7.本发明还提出一种光电监控组件，包括光电二极管芯片和光电监控用双反射棱镜，光电监控用双反射棱镜采用光学树脂一次注塑成型的双反射棱镜本体，双反射棱镜本体上在两个相互独立的表面上采用镀膜工艺形成90%
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95%透射的第一反射面和第二发射面，双反射棱镜本体由第一棱镜本体、中间棱镜本体和第二棱镜本体构成，第一棱镜本体为三棱柱，第一棱镜本体的截面为直角三角形；第一棱镜本体上的三个外侧面内，在侧面面积最大的侧面上采用镀膜工艺形成90%
‑
95%透射的第一反射面；另外两个侧面分别为第一棱镜本体上的光线垂直进入的入射面和光线垂直反射出的出光面，且出光面与中间棱镜本体连接，第一反射面与入射光的光轴之间的夹角为45
°±2°
；第二棱镜本体为矩形块，第二棱镜本体的下端面和第一棱镜本体的下端面均为双反射棱镜本体的固定面，且第二棱镜本体的下端面和第一棱镜本体的下端面均位于同一水平面内；第二棱镜本体的下端面为矩形，第一棱镜本体的下端面为直角三角形；第二棱镜本体的一个侧面与第一棱镜本体上的出光面平行，中间棱镜本体横跨在第二棱镜本体的一个侧面与第一棱镜本体上的出光面之间，且中间棱镜本体的两端分别与第二棱镜本体的一个侧面和第一棱镜本体上的出光面连接；第二棱镜本体的上端面为斜面，斜面与水平面之间的夹角为30
°±2°
，在斜面上采用镀膜工艺形成90%
‑
95%透射的第二反射面，第二反射面的高端与中间棱镜本体靠近，第二反射面的低端远离中间棱镜本体；第二反射面与入射光的光轴之间的夹角为小于90
°
且大于45
°
；光电二极管芯片水平设置，光电二极管芯片位于第二反射面的下方，且光电二极管芯片上的打线区域位于双反射棱镜本体的外部；光电二极管芯片正面接收反射光。
8.对本发明技术方案的优选，中间棱镜本体为多根截面为正方形的四棱柱，四棱柱的两端分别与第二棱镜本体的一个侧面和第一棱镜本体上的出光面连接；多根四棱柱构成安装滤光片的基架。
9.对本发明技术方案的优选，第二棱镜本体上自下端面上向上开设一段用于内嵌光电二极管芯片的缺口槽。
10.本发明技术方案中的光电监控组件，由激光器发出的激光经过第一反射面和第二反射面转向后投射到正面接收的光电二极管完成功率监控。而不必使用价格昂贵的玻璃棱镜。光电监控用的双反射棱镜，采用光学树脂一次注塑成型，在双反射棱镜上集成了两个反射面，避免了复杂昂贵的冷加工和贴片工艺，集成度高，使用方便。
11.本发明与现有技术相比具有的有益效果：本发明的光电监控用双反射棱镜，采用光学树脂一次注塑成型，在双反射棱镜上集成了两个反射面，避免了复杂昂贵的冷加工和贴片工艺，集成度高，使用方便。
12.本发明的光电监控组件，由激光器发出的激光经过第一反射面和第二反射面转向后投射到正面接收的光电二极管完成功率监控。
13.本发明，光电监控用双反射棱镜采用光学树脂一次注塑成型，解决了光功率监控中用到价格昂贵的玻璃棱镜和侧面接收的光电二极管，降低了成本。
附图说明
14.图1是光电监控用双反射棱镜的立体示意图。
15.图2是图1的主视图。
16.图3是图1的俯视图。
17.图4是图1的光电监控用双反射棱镜装入滤光片的示意图。
18.图5是光电监控组件的示意图。
19.图6是图5的主视图。
20.图7是光电监控组件布置在壳体内的主视图。
21.图8是光电监控组件的具体实施的布置示意图。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1
‑
图8及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
23.如图1和2所示，一种光电监控用双反射棱镜，包括采用光学树脂一次注塑成型的双反射棱镜本体，双反射棱镜本体上在两个相互独立的表面上采用镀膜工艺形成90%
‑
95%透射的第一反射面11和第二发射面31。
24.本实施例中提及的采用镀膜工艺在表面上形成90%
‑
95%透射的反射面，这是本领域技术人员公知的技术，本实施例不作详细说明。
25.本实施例的双反射棱镜，采用光学树脂一次注塑成型，在双反射棱镜上集成了两个反射面，避免了复杂昂贵的冷加工和贴片工艺，集成度高，使用方便。
26.如图1、2和3所示，双反射棱镜本体由第一棱镜本体1、中间棱镜本体2和第二棱镜本体3构成，第一棱镜本体1、中间棱镜本体2和第二棱镜本体3一体结构。
27.如图1、2和3所示，本实施例中第一棱镜本体1为三棱柱，第一棱镜本体1的截面为直角三角形。
28.如图1、2和3所示，第一棱镜本体1上的三个外侧面内，在侧面面积最大的侧面上采用镀膜工艺形成90%
‑
95%透射的第一反射面11；另外两个侧面分别为第一棱镜本体上的光线垂直进入的入射面12和光线垂直反射出的出光面13，且出光面13与中间棱镜本体连接，第一反射面与入射光的光轴之间的夹角为45
°±2°
。
29.如图1、2和3所示，第二棱镜本体3为矩形块，第二棱镜本体的下端面和第一棱镜本体的下端面均为双反射棱镜本体的固定面，且第二棱镜本体的下端面和第一棱镜本体的下端面均位于同一水平面内；第二棱镜本体的下端面为矩形，第一棱镜本体的下端面为直角三角形。
30.本实施例中，第一棱镜本体1和第二棱镜本体3的形状选择，其目的在于，尽量的保证双反射棱镜本体的固定面有足够面积，保证了双反射棱镜安装的稳定性。安装时，双反射棱镜通过两个固定面安装到所需的位置处。
31.进一步，本实施例中，第一棱镜本体1的尺寸设计以及第二棱镜本体3的尺寸设计，可依据实际应用环境的规格确定。
32.如图2和3所示，第二棱镜本体3的一个侧面与第一棱镜本体上的出光面13平行，中间棱镜本体2横跨在第二棱镜本体的一个侧面与第一棱镜本体上的出光面之间，且中间棱镜本体2的两端分别与第二棱镜本体的一个侧面和第一棱镜本体上的出光面连接。
33.如图1和2所示，第二棱镜本体的上端面为斜面，斜面与水平面之间的夹角为30
°±2°
，在斜面上采用镀膜工艺形成90%
‑
95%透射的第二反射面31，第二反射面31的高端与中间棱镜本体靠近，第二反射面31的低端远离中间棱镜本体；第二反射面与入射光的光轴之间的夹角为小于90
°
且大于45
°
。
34.如图1和2所示，中间棱镜本体2为多根截面为正方形的四棱柱，四棱柱的两端分别与第二棱镜本体的一个侧面和第一棱镜本体上的出光面连接；多根四棱柱构成安装滤光片的基架。
35.如图4所示，中间棱镜本体2上装有滤光片6。
36.如图2所示，第二棱镜本体3上自下端面上向上开设一段用于内嵌光电二极管芯片的缺口槽32。
37.如图5和6所示，一种光电监控组件，包括光电二极管芯片4和光电监控用双反射棱镜，光电监控用双反射棱镜，采用光学树脂一次注塑成型，在双反射棱镜上集成了两个反射面，由激光器5发出的激光经过第一反射面和第二反射面转向后投射到正面接收的光电二极管完成功率监控。
38.光电监控用双反射棱镜采用光学树脂一次注塑成型的双反射棱镜本体，双反射棱镜本体上在两个相互独立的表面上采用镀膜工艺形成90%
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95%透射的第一反射面11和第二发射面31。
39.本实施例中提及的采用镀膜工艺在表面上形成90%
‑
95%透射的反射面，这是本领域技术人员公知的技术，本实施例不作详细说明。
40.本实施例的双反射棱镜，采用光学树脂一次注塑成型，在双反射棱镜上集成了两个反射面，避免了复杂昂贵的冷加工和贴片工艺，集成度高，使用方便。
41.如图1、2和3所示，双反射棱镜本体由第一棱镜本体1、中间棱镜本体2和第二棱镜本体3构成，第一棱镜本体1、中间棱镜本体2和第二棱镜本体3一体结构。
42.如图1、2和3所示，本实施例中第一棱镜本体1为三棱柱，第一棱镜本体1的截面为直角三角形。
43.如图1、2和3所示，第一棱镜本体1上的三个外侧面内，在侧面面积最大的侧面上采用镀膜工艺形成90%
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95%透射的第一反射面11；另外两个侧面分别为第一棱镜本体上的光线垂直进入的入射面12和光线垂直反射出的出光面13，且出光面13与中间棱镜本体连接，第一反射面与入射光的光轴之间的夹角为45
°±2°
。
44.如图1、2和3所示，第二棱镜本体3为矩形块，第二棱镜本体的下端面和第一棱镜本体的下端面均为双反射棱镜本体的固定面，且第二棱镜本体的下端面和第一棱镜本体的下端面均位于同一水平面内；第二棱镜本体的下端面为矩形，第一棱镜本体的下端面为直角三角形。
45.本实施例中，第一棱镜本体1和第二棱镜本体3的形状选择，其目的在于，尽量的保证双反射棱镜本体的固定面有足够面积，保证了双反射棱镜安装的稳定性。安装时，双反射棱镜通过两个固定面安装到所需的位置处。
46.进一步，本实施例中，第一棱镜本体1的尺寸设计以及第二棱镜本体3的尺寸设计，可依据实际应用环境的规格确定。
47.如图2和3所示，第二棱镜本体3的一个侧面与第一棱镜本体上的出光面13平行，中间棱镜本体2横跨在第二棱镜本体的一个侧面与第一棱镜本体上的出光面之间，且中间棱镜本体2的两端分别与第二棱镜本体的一个侧面和第一棱镜本体上的出光面连接。
48.如图1和2所示，第二棱镜本体的上端面为斜面，斜面与水平面之间的夹角为30
°±2°
，在斜面上采用镀膜工艺形成90%
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95%透射的第二反射面31，第二反射面31的高端与中间棱镜本体靠近，第二反射面31的低端远离中间棱镜本体；第二反射面与入射光的光轴之间的夹角为小于90
°
且大于45
°
。
49.如图1和2所示，中间棱镜本体2为多根截面为正方形的四棱柱，四棱柱的两端分别与第二棱镜本体的一个侧面和第一棱镜本体上的出光面连接；多根四棱柱构成安装滤光片的基架。
50.如图4所示，中间棱镜本体2上装有滤光片6。
51.如图2所示，第二棱镜本体3上自下端面上向上开设一段用于内嵌光电二极管芯片的缺口槽32。
52.如图7所示，光电监控组件布置在壳体8内，且光电监控组件布置在激光器5的前面，进行激光器5前面监控。激光器5发出的激光进过透镜7，进入双反射棱镜，经过第一反射面和第二反射面转向后投射到正面接收的光电二极管完成功率监控。
53.如图8所示，光电监控组件也可布置在激光器5的后面，进行激光器5的后面监控背光；进一步，光电监控组件内可并排布置一个以上的双反射棱镜，在双反射棱镜的中间棱镜本体2上加滤光片6或者etalon标准距滤光片监控波长，起到一物多用的效果。
54.本实施例的光电监控组件，光电监控用双反射棱镜采用光学树脂一次注塑成型，在双反射棱镜上集成了两个反射面，避免了复杂昂贵的冷加工和贴片工艺，集成度高，使用方便。本实施例的光电监控组件，由激光器发出的激光经过第一反射面和第二反射面转向后投射到正面接收的光电二极管完成功率监控。
55.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。