CN102650717A - 基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器 - Google Patents

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胡俊高
宋英雄
吴雅婷
曾祥龙
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Abstract

本发明公开了一种基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器。它包括单模光纤、一段长度双包层光纤、多模光纤。所述双包层光纤具有内包层、外包层两个包层和纤芯。所述双包层光纤的纤芯与外包层折射率相同并且略高于内包层，双包层光纤的纤芯直径与单模光纤的纤芯相同，内包层的直径与多模光纤的纤芯相同；所述单模光纤、一段长度双包层光纤、多模光纤依次首尾熔接。该连接器利用双包层光纤的特殊结构，双包层光纤充当耦合器的角色，实现了多模/单模光纤之间的模式转换和能量耦合。本发明可提高能量耦合效率，制作工艺简单，可靠度高。

Description

基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器
技术领域
本发明涉及一种基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器，属于光纤通信技术领域。
背景技术
光纤通信系统中，为了实现不同设备之间的连接，需要使用光纤连接器来实现能量的直接耦合，以使发射光纤输出的光能量可以最大限度地耦合到接收光纤中去。多模光纤与单模光纤由于结构尺寸、模场直径及传光原理等不同，它们之间的直接连接光学损耗很大，通常需要外加连接装置。现有多模/单模光纤之间的连接通常使用以下方法：
使用外置透镜组耦合，在不同模式的光纤之间加入透镜组进行耦合实现模式转换，这种转换方式由于加入了外加器件，光路对准难度大，受外界环境影响大，稳定性差；使用透镜光纤，通过研磨抛光、腐蚀等方法直接将光纤端面加工成类似透镜的形状从而达到模式转换的目的；使用锥形光纤，使用火焰或者化学蚀刻的方法制做拉锥光纤，实现多模到单模的转换。上述方法制作过程复杂，精度不高。
发明内容
针对以上多模/单模光纤连接方法存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器，可以提高能量耦合效率，制作工艺简单，可靠度高。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器，包括单模光纤、一段长度双包层光纤、多模光纤。其特征在于所述双包层光纤具有内包层、外包层两个包层和纤芯，所述单模光纤具有纤芯和包层，所述多模光纤具有纤芯和包层。所述双包层光纤的纤芯与外包层折射率相同并且略高于内包层，双包层光纤的纤芯直径与单模光纤的纤芯相同，内包层的直径与多模光纤的纤芯相同；所述单模光纤、一段长度双包层光纤、多模光纤依次首尾熔接，构成本连接器。
上述单模光纤另一端为连接器单模光纤接口；
上述多模光纤另一端为连接器多模光纤接口；
上述双包层光纤长度为其拍长的整数倍；
本发明的工作原理：
在本连接器中，双包层光纤由其特殊的结构，充当了耦合器的角色，具有分光与合光的功能。多包层比单模光纤多了一层同轴的内包层，我们对内包层进行适当的掺杂，可以使对应的内包层折射率降低。正是这种特殊的结构使得光波在传播过程中，纤芯区域和外包层区域发生能量耦合，从而达到了分光与合光的目的。我们把能量耦合程度最大时的波长定义为谐振波长，此时光的传播长度定义为拍长。
从单模光纤输入的光能量，经过单模光纤纤芯进入双包层光纤纤芯后，在传输过程中双包层光纤纤芯能量耦合至内包层，由于内包层的直径和多模光纤纤芯相同，相比单模光纤与多模光纤直接连接会有更多的能量进入多模光纤纤芯，提高模式转换的效率。
从多模光纤输入的光能量，经过多模光纤纤芯进入双包层光纤内包层后，在传输过程中内包层的能量耦合至双包层光纤纤芯，由于双包层光纤纤芯的直径和单模光纤相同，相比多模光纤与单模光纤直接连接会有更多的能量进入单模光纤，提高模式转换效率。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
（1）采用全光纤结构，制作工艺简单，成本低，易于系统集成；
（2）通过双包层光纤的纤芯和内包层之间的能量耦合实现模式转换，转换效率高。
附图说明
图１是本发明的结构图。
图2是图1示例中双包层光纤的结构及其折射率分布图。
图3是图1示例在通信波长下的模拟计算能量分布图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图说明如下：
实施例一：
参见图1，一种基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器，包括单模光纤（1）、一段长度双包层光纤（2）、多模光纤（3）。其特征在于所述双包层光纤（2）具有内包层（d）、外包层（c）两个包层和纤芯（e），所述单模光纤（1）具有纤芯（b）和包层（a），所述多模光纤（3）具有纤芯（g）和包层（f）。参见图2，所述双包层光纤（2）的纤芯（e）与外包层（c）折射率相同并且略高于内包层（d），双包层光纤（2）的纤芯（e）的直径与单模光纤（1）的纤芯（b）相同，内包层（d）的直径与多模光纤（3）的纤芯（g）相同；所述单模光纤（1）、一段长度双包层光纤（2）、多模光纤（3）依次首尾熔接，构成本连接器。
上述单模光纤（1）另一端为连接器单模光纤接口；
上述多模光纤（3）另一端为连接器多模光纤接口；
上述双包层光纤（2）长度为其拍长的整数倍；
从单模光纤（1）输入的光能量，由于单模光纤（1）的纤芯（b）与双包层光纤（2）的纤芯（e）直径相同，能量可以从纤芯（b）耦合进入纤芯（e），在传输过程中双包层光纤（2）的纤芯（e）中能量耦合至内包层（d）中，由于内包层（d）的直径与多模光纤（3）的纤芯（g）相同，相比单模光纤与多模光纤直接连接会有更多的能量进入多模光纤纤芯，提高模式转换的效率。
从多模光纤（3）输入的光能量，由于多模光纤（3）的纤芯（g）与双包层光纤（2）的内包层（d）直径相同，能量可以由纤芯（g）耦合进入内包层（d），在传输过程中内包层（d）的能量耦合至双包层光纤（2）的纤芯（e）中，由于双包层光纤（2）的纤芯（e）直径和单模光纤（1）的纤芯（b）相同，相比多模光纤与单模光纤直接连接会有更多的能量进入单模光纤，提高模式转换效率。
实施例二：
本实施例与实施例一相同，特别之处是结合附图通过模拟计算进一步来描述本发明。
参见图3，工作波长设定为通信波长1550nm，在此波长下，双包层光纤（2）的长度设定为其拍长的整数倍。经过模拟计算，在连接单模光纤（1）的端面处，双包层光纤（2）横截面的能量分布如能量分布图（7）所示，此时能量集中在纤芯区域；光波继续在双包层光纤（2）中传播，并且能量在纤芯（e）与内包层（d）之间耦合交换，在连接多模光纤（3）的端面处，双包层光纤（2）横截面的能量分布如能量分布图（8）所示，这时能量主要集中在外包层区域。从模拟计算结果可以看出，光包层光纤可以有效地实现模式转换及能量耦合。

Claims (2)

1.一种基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器，包括单模光纤（1）、一段长度双包层光纤（2）、多模光纤（3）；其特征在于所述双包层光纤（2）具有内包层（d）、外包层（c）两个包层和纤芯（e）；所述单模光纤（1）的纤芯（b）与双包层光纤（2）的纤芯（e）直径相同，所述双包层光纤（2）的内包层（d）与多模光纤（3）的纤芯（g）直径相同；所述双包层光纤（2）的纤芯（e）与外包层（c）折射率相同并且略高于内包层（d）；所述单模光纤（1）、一段长度双包层光纤（2）、多模光纤（3）依次首尾熔接，构成本连接器；从单模光纤（1）输入的光能量，由于单模光纤（1）的纤芯（b）与双包层光纤（2）的纤芯（e）直径相同，能量从纤芯（b）耦合进入纤芯（e），在传输过程中双包层光纤（2）的纤芯（e）中能量耦合至内包层（d）中，由于内包层（d）的直径与多模光纤（3）的纤芯（g）相同，相比单模光纤与多模光纤直接连接会有更多的能量进入多模光纤（3）的纤芯（g），提高模式转换的效率；从多模光纤（3）输入的光能量，由于多模光纤（3）的纤芯（g）与双包层光纤（2）的内包层（d）直径相同，能量可以由纤芯（g）耦合进入内包层（d），在传输过程中内包层（d）的能量耦合至双包层光纤（2）的纤芯（e）中，由于双包层光纤（2）的纤芯（e）直径和单模光纤（1）的纤芯（b）相同，相比多模光纤与单模光纤直接连接会有更多的能量进入单模光纤（1）的纤芯（b），提高模式转换效率。
2.根据权利要求1所述的基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器，其特征在于所述多包层光纤（2）长度为其拍长的整数倍。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103900796A (zh) * 2014-03-21 2014-07-02 上海大学 应用级联双包层光纤测量光纤非线性折射率系数装置
CN104297846A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 基于多模光纤接收和单模光纤传输的光采样器
CN104297866A (zh) * 2014-10-17 2015-01-21 长飞光纤光缆股份有限公司 一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器及其制备方法
CN104483735A (zh) * 2014-11-10 2015-04-01 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 一种全光纤模式转换器及光系统
CN105785509A (zh) * 2016-01-14 2016-07-20 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 一种光纤模式转换器及其制备方法
CN105911649A (zh) * 2016-06-24 2016-08-31 无锡宏纳科技有限公司 一种光纤连接端头
CN108646355A (zh) * 2018-07-11 2018-10-12 慈溪市南瑞电器有限公司 一种双模光缆连接器
US10156672B2 (en) 2014-10-22 2018-12-18 Corning Incorporated Double clad light diffusing fiber, connector system and illuminaire
CN109799572A (zh) * 2018-12-12 2019-05-24 桂林电子科技大学 一种纤维集成的高斯-环形模场适配器
CN113820787A (zh) * 2021-08-19 2021-12-21 江苏亨通光纤科技有限公司 一种单模多模调模器件及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001042819A2 (en) * 1999-12-08 2001-06-14 Optigain, Inc. Multi-clad optical fiber and amplifier
US6567583B2 (en) * 1999-03-30 2003-05-20 Lucent Technologies Inc. Mode converter and method
JP2005070608A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Mitsubishi Cable Ind Ltd ダブルクラッドファイバとマルチモードファイバの接続構造及びその接続方法
CN1894832A (zh) * 2003-11-10 2007-01-10 康宁股份有限公司 包层泵浦式准三能级光纤激光器/放大器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6567583B2 (en) * 1999-03-30 2003-05-20 Lucent Technologies Inc. Mode converter and method
WO2001042819A2 (en) * 1999-12-08 2001-06-14 Optigain, Inc. Multi-clad optical fiber and amplifier
JP2005070608A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Mitsubishi Cable Ind Ltd ダブルクラッドファイバとマルチモードファイバの接続構造及びその接続方法
CN1894832A (zh) * 2003-11-10 2007-01-10 康宁股份有限公司 包层泵浦式准三能级光纤激光器/放大器

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
敖发良，陈名松，敖珺: "《现代光纤通信》", 31 October 2011, article "光纤的熔接", pages: 67 *
赵宇: "SMS光纤结构特性的数值模拟分析", 《中国计量学院学报》, 31 December 2011 (2011-12-31) *
陈才和: "《光纤通信》", 31 August 2004, article "光纤连接损耗与影响因素", pages: 146 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103900796A (zh) * 2014-03-21 2014-07-02 上海大学 应用级联双包层光纤测量光纤非线性折射率系数装置
CN104297866A (zh) * 2014-10-17 2015-01-21 长飞光纤光缆股份有限公司 一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器及其制备方法
CN104297866B (zh) * 2014-10-17 2016-03-02 长飞光纤光缆股份有限公司 一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器及其制备方法
US10156672B2 (en) 2014-10-22 2018-12-18 Corning Incorporated Double clad light diffusing fiber, connector system and illuminaire
CN104297846A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 基于多模光纤接收和单模光纤传输的光采样器
CN104483735A (zh) * 2014-11-10 2015-04-01 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 一种全光纤模式转换器及光系统
CN104483735B (zh) * 2014-11-10 2017-05-10 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 一种全光纤模式转换器的光系统
CN105785509A (zh) * 2016-01-14 2016-07-20 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 一种光纤模式转换器及其制备方法
CN105785509B (zh) * 2016-01-14 2019-01-25 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 一种光纤模式转换器及其制备方法
CN105911649A (zh) * 2016-06-24 2016-08-31 无锡宏纳科技有限公司 一种光纤连接端头
CN108646355A (zh) * 2018-07-11 2018-10-12 慈溪市南瑞电器有限公司 一种双模光缆连接器
CN109799572A (zh) * 2018-12-12 2019-05-24 桂林电子科技大学 一种纤维集成的高斯-环形模场适配器
CN109799572B (zh) * 2018-12-12 2020-12-04 桂林电子科技大学 一种纤维集成的高斯-环形模场适配器
CN113820787A (zh) * 2021-08-19 2021-12-21 江苏亨通光纤科技有限公司 一种单模多模调模器件及其制备方法

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