CN102692678A - 一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法 - Google Patents

一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法 Download PDF

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贾春玲
吴超
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Abstract

本发明公开了一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法，选取一根普通光纤和一根色散补偿光纤，普通光纤接光源，将两根光纤的中部剥除光纤涂层并打结，打结之后采用拉锥机进行熔融拉锥，在熔融拉锥的过程中同时检测两根光纤上光信号的功率变化；当检测到色散补偿光纤中光信号的功率达到最大时，停止拉锥，再剪去打结处不需要的部分，即实现了色散补偿光纤和普通光纤的熔接。本发明采用拉锥机以熔融拉锥的方式实现光纤的熔接，有效地简化了熔接操作，提高了熔接操作的速度，且熔接操作相比现有技术损耗大幅缩小，能够将插入损耗降到0.5dB以下。

Description

一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法
技术领域
    本发明涉及光纤熔接领域，具体为一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法。
背景技术
色散补偿光纤（DCF，DispersionCompensatingFiber）是具有大的负色散光纤。它是针对现已敷设的1.3μm标准单模光纤而设计的一种新型单模光纤。为了使现已敷设的1.3μm光纤系统采用WDM/EDFA技术，就必须将光纤的工作波长从1.3μm转为1.55μm，而标准光纤在1.55μm波长的色散不是零，而是正的（17－20）ps/（nm·km），并且具有正的色散斜率，所以必须在这些普通光纤中加接具有负色散的色散补偿光纤，进行色散补偿，以保证整条光纤线路的总色散近似为零，从而实现高速度、大容量、长距离的通信。
具体的加接方法是在通信光缆线路中，每隔一段增补一段色散补偿光纤模块（由色散补偿光纤绕制而成），如图1所示。
然而，在光纤模块制作过程中，普通光纤和色散补偿光纤的熔接比较困难：由于光纤粗细、以及纤芯模场的不匹配，致使熔接后，从普通光纤传播到色散补偿光纤中的光损耗极为严重，如图2所示。
现有技术中采用的方法是用光纤熔接机在熔接点长时间的连续放电，使色散补偿光纤的模场尽量扩散，从而慢慢减小损耗。这种方法的缺点是：1.需要连续放电时间比较长，一般在20分钟以上，工作效率低下；2.放电对模场的影响具有随机性，增大或者减小损耗具有随机性。3.熔接点的损耗仍然很大，一般此种方法单点的最低损耗也在1.5dB以上。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法，以解决现有技术中光纤熔接操作复杂，工作效率低下，且熔接点损耗较大的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法，其特征在于：选取一根普通光纤和一根色散补偿光纤，普通光纤入光端接光源，色散补偿光纤、普通光纤的出光端接入功率探测模块，将两根光纤的中部分别剥除光纤涂层并打结，打结处采用拉锥机进行熔融拉锥，在熔融拉锥的过程中同时检测两根光纤上输出光信号的功率变化；当检测到普通光纤的功率不断降低，色散补偿光纤中检测到光源信号的功率不断增加至最大值，至光源信号的功率几乎全部都由普通光纤耦合至色散补偿光纤中，停止拉锥，保护好锥区，再剪去打结处不需要的部分，即实现了色散补偿光纤和普通光纤的熔接。
熔融拉锥过程中检测的色散补偿光纤输出的功率与普通光纤出光端检测到的功率加上色散补偿光纤输出的功率和之比大于或等于99%时，停止拉锥。
熔融拉锥的原理就是将2根或者2根以上光纤除去涂覆层的光纤以一定的方式靠拢（如打结、平行），在高温加热（如氢气）下熔融，同时向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构，实现传输光功率的耦合。
本发明的有益效果为：
本发明采用拉锥机以熔融拉锥的方式实现光纤的熔接，有效地简化了熔接操作，提高了熔接操作的速度，且熔接操作相比现有技术损耗大幅缩小，能够将插入损耗降到0.5dB以下。
附图说明
图1为在通信光缆线路中增补色散补偿光纤的示意图。
图2为普通光纤与色散补偿光纤的粗细对比示意图。
图3为本发明普通光纤、色散补偿光纤耦合结构示意图。
图4为对两根光纤的检测示意图。
具体实施方式
选取一根普通光纤和一根色散补偿光纤，普通光纤入光端接光源，色散补偿光纤、普通光纤的出光端接入功率探测模块，将两根光纤的中部分别剥除光纤涂层并打结，打结处采用拉锥机进行熔融拉锥，在熔融拉锥的过程中同时检测两根光纤上输出光信号的功率变化；当检测到普通光纤的功率不断降低，色散补偿光纤中检测到光源信号的功率不断增加至最大值，至光源信号的功率几乎全部都由普通光纤耦合至色散补偿光纤中，停止拉锥，保护好锥区，再剪去打结处不需要的部分，即实现了色散补偿光纤和普通光纤的熔接。
普通光纤、色散补偿光纤耦合结构如图3所示，包括入端锥体、耦合区和出端锥体，入端锥体中包括有输入臂1和背散射臂2，出端锥体中包括有直通臂3和耦合臂4，入射光功率在双锥体结构的耦合区发生功率再分配，一部分光从直通臂3继续传输，另一部分从耦合臂4传输到另一光路。
拉锥机对两根光纤的打结处进行熔融拉锥形成双锥体结构，双锥体结构包括入端锥体、耦合区和出端锥体，入端锥体中包括有输入臂1和背散射臂2，出端锥体中包括有直通臂3和耦合臂4，熔融拉锥过程中检测的数据包括耦合臂4上的功率P1和直通臂3上的功率P2，当功率比P1/(P1+P2)>99%时，色散补偿光纤中光信号的功率达到最大；背散射臂2和直通臂3即为熔融拉锥完成后不需要的部分。
拉锥机在推两根光纤的打结处进行熔融拉锥时，同时检测双锥体结构中耦合臂4的功率和直通臂3的功率，设检测到的耦合臂4上的功率为P1，直通臂3上的功率为P2，输入臂1上的功率为已知数据P0，由于熔接后光损耗是不可避免的，因此P1+P2<P0，此时，只需功率比P1/(P1+P2)>99%，即色散补偿光纤中光信号的功率达到最大，此时光源发出的功率几乎全部都通过耦合由普通光纤耦合进色散补偿光纤中去了，即达到了普通光纤耦合至补偿色散光纤的要求。
通过本发明方法熔接的光纤，插入损耗在0.5dB以下。在实际操作中，拉锥速度稍放慢，火焰温度降低可取得更好的效果。

Claims (2)

1.一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法，其特征在于：选取一根普通光纤和一根色散补偿光纤，普通光纤入光端接光源，色散补偿光纤、普通光纤的出光端接入功率探测模块，将两根光纤的中部分别剥除光纤涂层并打结，打结处采用拉锥机进行熔融拉锥，在熔融拉锥的过程中同时检测两根光纤上输出光信号的功率变化；当检测到普通光纤的功率不断降低，色散补偿光纤中检测到光源信号的功率不断增加至最大值，至光源信号的功率几乎全部都由普通光纤耦合至色散补偿光纤中，停止拉锥，保护好锥区，再剪去打结处不需要的部分，即实现了色散补偿光纤和普通光纤的熔接。
2.根据权利要求1所述的一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法，其特征在于：熔融拉锥过程中检测的色散补偿光纤输出的功率与普通光纤出光端检测到的功率加上色散补偿光纤输出的功率和之比大于或等于99%时，停止拉锥。
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