CN100456066C - 单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法 - Google Patents
单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100456066C CN100456066C CNB2006101510331A CN200610151033A CN100456066C CN 100456066 C CN100456066 C CN 100456066C CN B2006101510331 A CNB2006101510331 A CN B2006101510331A CN 200610151033 A CN200610151033 A CN 200610151033A CN 100456066 C CN100456066 C CN 100456066C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- core fiber
- core
- cone
- optical fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
本发明公开了一种单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法,它是将一根单芯光纤和一根多芯光纤的一端的涂敷层剥离,再通过光纤焊接机在剥离处进行直接融接,并在焊点处加热实施熔融拉锥,并进行光功率监测,当锥体腰部拉细到锥体对光功率进行分配达到的预定分光比时停止拉锥。该方法的技术特征在于将单芯光纤与多芯光纤熔融焊接后,在焊点处实施熔融拉锥,从而形成一个锥形的光能量分配区,实现光功率的分配。该方法可将单芯光纤中的光功率耦合分配到多芯光纤的每个纤芯中,或将多芯光纤中的光波耦合到单芯光纤中,实现分光与合光的功能。
Description
(一)技术领域
本发明涉及光纤技术领域,具体的说是一种单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥的耦合方法。
(二)背景技术
光定向耦合器亦称光方向耦合器,是对光信号实现分路、合路、插入和分配的无源器件。
光无源器件的制造方法,早期多采用传统光学的方法。这种用传统光学分立元件构成的光无源器件,其缺点是:体积大,质量大,结构松,可靠件差,与光纤不兼容。于是人们纷纷转向全光纤型光无源器件的研究,对全光纤定向耦合器的研究最多,这不仅因为定向耦合器本身是极为重要的光无源器件,而且它还是许多其他光无源器件的基础。
全光纤定向耦合器的制造工艺有三类:磨抛法、腐蚀法和熔锥法。磨抛法是把裸光纤按一定曲率固定在开槽的石英基片上,再进行光学研磨、抛光,以除去一部分包层,然后把两块这种磨抛好的裸光纤拼接在一起,利用两光纤之间的模场耦合以构成定向耦合器。这种方法的缺点是器件的热稳定性和机械稳定性差。腐蚀法是用化学方法把一段裸光纤包层腐蚀掉,再把两根已腐蚀后的光纤扭绞在一起、构成光纤耦合器。其缺点是工艺的一致性较差、且损耗大,热稳定性差。熔锥法是把两根裸光纤靠在一起,在高温火焰中加热使之熔化,同时在光纤两端拉伸光纤,使光纤熔融区成为锥形过渡段,从而构成耦合器。用这种方法可构成光纤滤波器、波分复用器、光纤偏振器、偏振耦合器等。
熔锥型光纤耦合器是将两根光纤靠在一起在熔融状态下拉锥,这样操作的结果使两光纤纤芯靠近,使传播场向光纤包层扩展,以便在相当短的锥体颈部区域出现有效的功率耦合。目前国内外普遍采用的熔融拉锥工艺基本步骤是把已除去保护套的两根或多根裸光纤并排安装在调节架上并施加适当的力,再用火焰加热,到光纤软化时一边继续加热一边拉伸光纤,同时用光纤功率计监测两输出端的光功率比,直到耦合比符合要求时停止加热,进行成品封装。
上述光纤耦合器及其制作技术均涉及到两根或两根以上光纤并行耦合实现不同光纤之间的光波耦合。就以往的耦合技术而言,已有大量的技术专利和技术论文公开发表。例如,专利号为96116575的一种熔锥型高密度波分复用器,包括有多个1×2或2×2的光纤耦合器,但这些技术均没有解决单芯光纤与多芯光纤耦合的问题。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种简单实用,同时可以实现单芯光纤与多芯光纤每个纤芯之间光的分光与合光的耦合器及其融接拉锥耦合制作方法。
本发明所提出的单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法是这样实现的:
本发明的单芯光纤与多芯光纤耦合器包括一根单芯光纤1和一根多芯光纤2;单芯光纤1和多芯光纤2通过锥体耦合区4连成一体;所述的锥体耦合区是分别将单芯光纤和多芯光纤各自的一端的涂敷层剥离,剥离后清洗并切割出平整的光纤端面,再通过光纤焊接机在剥离处进行直接融接,并在焊点处加热实施熔融拉锥,并进行光功率监测,当锥体腰部拉细到锥体对光功率进行分配达到的预定分光比时停止拉锥形成的锥体耦合区;在锥体耦合区外有石英毛细套管5,石英毛细套管两端与单芯光纤和多芯光纤之间密封。
本发明的单芯光纤与多芯光纤耦合器还可以包括:
1、所述的单芯光纤与多芯光纤为单模光纤或多模光纤。
2、所述的单芯光纤中的纤芯位置为居于轴心或偏离轴心,多芯光纤的纤芯对于光纤的中心轴线为对称或非对称。
本发明的单芯光纤与多芯光纤耦合器的融接拉锥耦合方法为:
将一根单芯光纤和一根多芯光纤的一端的涂敷层剥离,再通过光纤焊接机在剥离处进行直接融接,并在焊点处加热后实施熔融拉锥,并进行光功率监测,当锥体腰部拉细到锥体对光功率进行分配达到的预定分光比为1%~99%时停止拉锥形成锥体耦合区,在锥体耦合区加套石英套管并密封。
本发明的单芯光纤与多芯光纤耦合器的融接拉锥耦合方法还可以包括:
1、所述的密封为在套管两端用CO2激光器加热銲接。
2、所述的密封为在套管两端用环氧树脂封装固化。
本发明给出了一种单芯光纤与多芯光纤经直接焊接并在焊点处实施熔融拉锥的光波耦合方法,不同于以往的耦合技术。本发明的技术特征在于将单芯光纤与两芯或两芯以上的多芯光纤熔融焊接后,在焊点处实施熔融拉锥,当锥体腰部拉细到一定程度后,单芯光纤中传输的光就可以通过锥体对光波进行分光(或者多芯光纤中传输的光通过锥体进行合光到单芯光纤中),从而形成一个光功率分配区,实现光功率的分配,分光与合光是通过锥体耦合区实现的。本发明的优点在于极大地改善了单芯光纤与多芯光纤的耦合方法,制作更容易,耦合效率高。为多芯光纤器件直接插入标准单模光纤通信链路中提供了一种有效的方法和技术。
这种单芯光纤与多芯光纤耦合器体积小,插入损耗低,具有双向光功率传输的分光与合光功能,是一种集成式的新型光纤耦合器。
(四)附图说明
图1是未进行耦合的两段光纤的示意图;
图2是三芯光纤具体实施结构示意图;
图3是单芯光纤与多芯光纤耦合器加装石英套管进行封装的结构示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例1:
本实施例通过一根单芯光纤和一根多芯光纤的一端的涂敷层剥离,剥离后清洗并切割出平整的光纤端面,再通过光纤焊接机在剥离处进行直接融接,并在焊点处加热实施熔融拉锥,并进行光功率监测,当锥体腰部拉细到锥体对光功率进行分配达到的预定分光比时停止拉锥的方法制得单芯光纤与多芯光纤耦合器。
其融接拉锥耦合方法为:
1.选用待耦合的单芯光纤1,将其一端的涂敷层剥离,然后清洗并切割出平整的光纤端面;1为单芯光纤,2为多芯光纤,3为两段光纤实施焊接的结合端面。
2.将待耦合的多芯光纤2按上述同样的步骤制备光纤端;
3.将制备好的一段石英毛细管套在单芯光纤的一端;
4.将制备好的两光纤端对接并在两段光纤的结合端面3处进行焊接;
5.在焊点处进行加热至熔融状态,加热温度为1800℃,然后进行拉锥,并进行光功率监测;
6.达到预定分光比50%后,停止拉锥,结合附图,ΔL是锥体拉伸区的长度;
7.将石英毛细套管调至锥体耦合区,然后在毛细套管两端用CO2激光器加热焊接密封,然后进行二次涂覆完成整体保护。
实施例2:
本实施例通过一根单芯光纤和一根多芯光纤的一端的涂敷层剥离,剥离后清洗并切割出平整的光纤端面,再通过光纤焊接机在剥离处进行直接融接,并在焊点处加热实施熔融拉锥,并进行光功率监测,当锥体腰部拉细到锥体对光功率进行分配达到的预定分光比时停止拉锥的方法制得单芯光纤与多芯光纤耦合器。
其融接拉锥耦合方法为:
1、选用待耦合的单芯光纤1,将其一端的涂敷层剥离,然后清洗并切割出平整的光纤端面;1为单芯光纤,2为多芯光纤,3为两段光纤实施焊接的结合端面。
2、将待耦合的多芯光纤2按上述同样的步骤制备光纤端;
3、将制备好的一段石英毛细管套在单芯光纤的一端;
4、将制备好的两光纤端对接并在两段光纤的结合端面3处进行焊接;
5、在焊点处进行加热至熔融状态,加热温度为1800℃,然后进行拉锥,并进行光功率监测;
6、达到预定分光比90%后,停止拉锥;
7、将石英毛细套管调至锥体耦合区,然后在毛细套管两端用CO2激光器加热焊接密封,然后进行二次涂覆完成整体保护。
Claims (6)
1、一种单芯光纤与多芯光纤耦合器,它包括一根单芯光纤(1)和一根多芯光纤(2);其特征在于:单芯光纤(1)和多芯光纤(2)通过锥体耦合区(4)连成一体;所述的锥体耦合区是分别将单芯光纤和多芯光纤各自的一端的涂敷层剥离,剥离后清洗并切割出平整的光纤端面,再通过光纤焊接机在剥离处进行直接融接,并在焊点处加热实施熔融拉锥,并进行光功率监测,当锥体腰部拉细到锥体对光功率进行分配达到的预定分光比时停止拉锥形成的锥体耦合区;在锥体耦合区外有石英毛细套管(5),石英毛细套管两端与单芯光纤和多芯光纤之间密封。
2、根据权利要求1所述的一种单芯光纤与多芯光纤耦合器,其特征在于:所述的单芯光纤与多芯光纤为单模光纤或多模光纤。
3、根据权利要求1所述的一种单芯光纤与多芯光纤耦合器,其特征在于:所述的单芯光纤中的纤芯位置为居于轴心或偏离轴心,多芯光纤的纤芯对于光纤的中心轴线为对称或非对称。
4、一种单芯光纤与多芯光纤耦合器的融接拉锥耦合方法,其特征在于:将一根单芯光纤和一根多芯光纤的一端的涂敷层剥离,再通过光纤焊接机在剥离处进行直接融接,并在焊点处加热后实施熔融拉锥,并进行光功率监测,当锥体腰部拉细到锥体对光功率进行分配达到的预定分光比为1%~99%时停止拉锥形成锥体耦合区,在锥体耦合区加套石英套管并密封。
5、根据权利要求4所述的一种单芯光纤与多芯光纤耦合器的融接拉锥耦合方法,其特征在于:所述的密封为在套管两端用CO2激光器加热銲接。
6、根据权利要求4所述的一种单芯光纤与多芯光纤耦合器的融接拉锥耦合方法,其特征在于:所述的密封为在套管两端用环氧树脂封装固化。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006101510331A CN100456066C (zh) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | 单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006101510331A CN100456066C (zh) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | 单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1967302A CN1967302A (zh) | 2007-05-23 |
CN100456066C true CN100456066C (zh) | 2009-01-28 |
Family
ID=38076162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006101510331A Expired - Fee Related CN100456066C (zh) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | 单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100456066C (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101893737A (zh) * | 2010-06-11 | 2010-11-24 | 哈尔滨工程大学 | 三芯光纤光学微手及其控制方法 |
US11940658B2 (en) | 2021-10-29 | 2024-03-26 | Industrial Technology Research Institute | Optical fiber module having an optical fiber bundle with a tapered end and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101852894B (zh) * | 2010-04-29 | 2012-08-22 | 哈尔滨工程大学 | 悬挂芯光纤的耦合连接方法 |
CN101865935B (zh) * | 2010-06-04 | 2012-07-11 | 哈尔滨工程大学 | 二维高精度组合干涉式纤维集成加速度计 |
CN101950050B (zh) * | 2010-08-13 | 2011-11-30 | 北京交通大学 | 波导数目失配光纤间的熔接方法 |
CN102096150B (zh) * | 2010-12-22 | 2013-04-17 | 北京大学 | 基于多芯光纤的光传输结构及具有该结构的装置 |
CN102891424B (zh) * | 2011-08-25 | 2015-02-18 | 清华大学 | 并行注入光纤功率放大系统 |
CN103246008A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 无锡万润光子技术有限公司 | 基于阵列多芯的Airy光纤 |
CN102681109B (zh) * | 2012-05-09 | 2014-07-09 | 天津大学 | 一种大口径光束耦合器 |
CN102997848A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-03-27 | 中国计量学院 | 基于三芯单模光纤光栅的二维位移传感器 |
CN102944917B (zh) * | 2012-11-22 | 2014-01-22 | 珠海保税区光联通讯技术有限公司 | 掺铒光纤放大器 |
CN103278885A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-09-04 | 福建华科光电有限公司 | 小尺寸光纤耦合器的制造方法 |
DE102013013071B3 (de) | 2013-08-06 | 2014-10-09 | Leoni Kabel Holding Gmbh | Optischer Koppler |
CN103760648B (zh) * | 2013-12-31 | 2016-11-02 | Tcl-罗格朗国际电工(惠州)有限公司 | 光分路器及其光分路模块 |
CN105785510A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-07-20 | 北京邮电大学 | 基于拉锥方法的光纤耦合器及其制作方法 |
CN104698539B (zh) * | 2015-03-09 | 2018-01-19 | 哈尔滨工程大学 | 一种光纤表面等离子体激元激发聚焦装置及其制作方法 |
CN104698533B (zh) * | 2015-03-09 | 2018-05-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于光纤的微小粒子移动装置 |
CN104880771B (zh) * | 2015-05-05 | 2018-01-05 | 深圳大学 | 一种多芯光纤分路器及其制作方法 |
CN105259613A (zh) * | 2015-08-14 | 2016-01-20 | 昂纳信息技术(深圳)有限公司 | 多模光纤和单模光纤的烧结方法 |
CN106959077A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-07-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种多芯光纤光栅万向弯曲传感器 |
CN107515018A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-26 | 武汉理工大学 | Kagome空心光子晶体光纤传感器及传感系统 |
CN108956536B (zh) * | 2018-05-25 | 2023-09-08 | 天津理工大学 | 一种单纤混合气体组分识别与浓度检测可同时传感装置 |
CN109060726B (zh) * | 2018-08-06 | 2020-12-15 | 天津大学 | 在线传输式多芯光纤spr传感器 |
CN111061011A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-04-24 | 桂林电子科技大学 | 一种改进型单模光纤与多芯光纤耦合器及其制备方法 |
CN111025476A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-04-17 | 桂林电子科技大学 | 一种单模光纤与多环形芯空心光纤耦合器及其制备方法 |
CN111638574A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-08 | 广州沧恒自动控制科技有限公司 | 光纤耦合器拉制系统及方法 |
CN112099156B (zh) * | 2020-09-11 | 2022-03-25 | 烽火通信科技股份有限公司 | 光纤束套管及其制备方法、多芯光纤耦合器的制备方法 |
CN112414581B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-12-09 | 西安交通大学 | 一种基于多芯光纤的温度传感器 |
CN112596164B (zh) * | 2021-01-15 | 2023-10-31 | 山东锐峰光电科技有限公司 | 一种光纤熔融拉锥机及其使用方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4957338A (en) * | 1986-11-14 | 1990-09-18 | The Commonwealth Of Australia | Fabrication of fibre optic components |
JPH1062644A (ja) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 不等分岐波長無依存光ファイバカプラの製造方法 |
WO1999045419A1 (en) * | 1998-03-04 | 1999-09-10 | Sdl, Inc. | Optical couplers for multimode fibers |
CN1323993A (zh) * | 2000-05-15 | 2001-11-28 | 长崎广宣 | 用于生产基于光纤熔合连接的耦合器的方法 |
JP2005338410A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Kyocera Corp | 光ファイバカプラとその製造方法 |
CN2748933Y (zh) * | 2004-10-15 | 2005-12-28 | 河南大学 | 一种n×1光纤合束器 |
-
2006
- 2006-11-17 CN CNB2006101510331A patent/CN100456066C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4957338A (en) * | 1986-11-14 | 1990-09-18 | The Commonwealth Of Australia | Fabrication of fibre optic components |
JPH1062644A (ja) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 不等分岐波長無依存光ファイバカプラの製造方法 |
WO1999045419A1 (en) * | 1998-03-04 | 1999-09-10 | Sdl, Inc. | Optical couplers for multimode fibers |
CN1323993A (zh) * | 2000-05-15 | 2001-11-28 | 长崎广宣 | 用于生产基于光纤熔合连接的耦合器的方法 |
JP2005338410A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Kyocera Corp | 光ファイバカプラとその製造方法 |
CN2748933Y (zh) * | 2004-10-15 | 2005-12-28 | 河南大学 | 一种n×1光纤合束器 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101893737A (zh) * | 2010-06-11 | 2010-11-24 | 哈尔滨工程大学 | 三芯光纤光学微手及其控制方法 |
CN101893737B (zh) * | 2010-06-11 | 2012-02-01 | 哈尔滨工程大学 | 三芯光纤光学微手及其控制方法 |
US11940658B2 (en) | 2021-10-29 | 2024-03-26 | Industrial Technology Research Institute | Optical fiber module having an optical fiber bundle with a tapered end and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1967302A (zh) | 2007-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100456066C (zh) | 单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法 | |
CN100555012C (zh) | 毛细管光纤与标准光纤的连接方法 | |
CN101852894B (zh) | 悬挂芯光纤的耦合连接方法 | |
AU2020100483A4 (en) | An improved 1 × N single-mode optical fiber and multi-core optical fiber coupler and preparation method | |
CN111061011A (zh) | 一种改进型单模光纤与多芯光纤耦合器及其制备方法 | |
US5408556A (en) | 1 X N splitter for single-mode fibers and method of construction | |
CN105572803A (zh) | 一种熔点拉锥型光纤功率合束器及其制作方法 | |
CN103513337A (zh) | 双芯光纤分路器及其制作方法 | |
CN111045153A (zh) | 一种低损耗的单模光纤与环形芯光纤耦合器及制备方法 | |
CN111552034A (zh) | 多芯光纤m×n型多路分束器 | |
US6731842B2 (en) | Microbend fused fiber coupler method and apparatus | |
JPH0394208A (ja) | 光ファイバカプラ | |
CN100516951C (zh) | 一种波导和光纤的耦合方法 | |
WO2000073822A3 (en) | Method of fabricating fused and tapered couplers | |
CN103698841A (zh) | 一种微结构光纤器件 | |
CN206057632U (zh) | 适用于多光纤系统的plc多模光波导 | |
CN111025478A (zh) | 一种分光比可控的单模光纤与同轴双波导光纤耦合器 | |
CN203025380U (zh) | 纤维集成波长分配器 | |
CN108627921B (zh) | 一种基于熔融拉锥的少模光纤简并模式组解复用器及其制作方法 | |
CN105785523A (zh) | 一种泵浦信号耦合器及其工艺方法 | |
CN209514134U (zh) | 一种平面光波导分路和波分复用集成器件 | |
CN211348701U (zh) | 一种高耦合率的保偏光纤阵列 | |
CN100399084C (zh) | 一种分光/合光器的制作方法 | |
CN112965170A (zh) | 一种利用玻璃套管制备光纤模式选择性耦合器的方法 | |
JPH0193707A (ja) | 光ファイバカプラ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090128 Termination date: 20171117 |