CN102809781A - 一种多路光纤性能稳定的封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路光纤性能稳定的封装方法，属于光通信领域。本发明方法为：1)将待处理的多路光纤排列在一衬底上；2)利用粘合剂将所述多路光纤固化在所述衬底上；3)将已经固化的所述多路光纤从所述衬底上分离、封装。本发明封装后的光纤阵列具有稳定性高、结构简单、体积小、重量轻，便于集成和移动；同时对多路光纤的规模不敏感，适用于大规模的多路光纤结构，且不会增加时间和成本开销；成本低，无需相位和偏振控制单元以及精密的控制电路。

Description

一种多路光纤性能稳定的封装方法

技术领域

本发明涉及一种多路光纤性能稳定的封装方法，属于光通信领域。

背景技术

多路光纤结构在光通信的诸多领域有着广泛应用，比如光学相控阵、相干通信、光纤陀螺、多路接收等，这些研究领域在民用及军用上有着极其重要的应用价值。

光学相控阵在民用上将为无线光通信提供更广阔的应用前景，同时军用上也将大幅度的提高相控阵雷达的性能，使其成为了各国研究的前沿课题和重点项目。

陀螺作为角位移和角速度测量的传感器，用于测量载体的姿态角和角速度。和其它陀螺相比，光纤陀螺具有许多优点，广泛用于诸多领域，比如，机器人控制、高速列车、大地测量、石油钻井、雷达、舰艇、导弹、飞机导航和制导等。由于光纤陀螺具有的诸多优点，其在武器装备上的应用具有很大的发展潜力，光纤陀螺为军事领域惯性技术的发展方向，各国军方对光纤陀螺技术高度重视，随着光纤陀螺技术的发展，其在军事领域的应用越来越突出。

虽然多路光纤结构应用广泛，对其的研究有着重要价值，但是其稳定性一直是无法克服的难题。众所周知，光纤对外界环境极其敏感，微弱的温度变化、震动、气流等外界干扰都会对其内部所传输的光信号的延迟、相位、偏振态产生极大的改变。多路光纤由于其传输路径不同，所受外界影响迥异，很难实现诸多应用所要求的性能指标。

目前，针对多路光纤稳定性尚无简单有效而又切实可行的方法。针对于光纤干涉仪稳定性的研究都是通过在光纤支路中加入移相单元，通过反馈调节的方式实现对各路相位的控制。这种方法反馈电路复杂，无法应用于大规模的多路光纤结构，而且对稳定性的改善有限，体积大、成本高，无法实现集成和移动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使得多路光纤稳定的封装方法，创新之处在于通过实现多路光纤一致性实现其稳定，是一种主动式的稳定方法，无需外部被动控制。

本发明的技术方案为：

一种多路光纤性能稳定的封装方法，其步骤为：

1)将待处理的多路光纤排列在一衬底上；

2)利用粘合剂将所述多路光纤固化在所述衬底上；

3)将已经固化的所述多路光纤从所述衬底上分离，然后进行封装，得到封装后的多路光纤。

进一步的，所述衬底为海绵。

进一步的，所述利用粘合剂将所述多路光纤固化在所述衬底上的方法为：在所述多路光纤上涂粘合剂，使各路光纤均被浸透在粘合剂中；等待1～2小时，待粘合剂渗入海绵中；重复此处理多次，使各路光纤均被包裹在粘合剂形成的胶状物内，等待若干时间使所述多路光纤表面的粘合剂固化、硬化。

进一步的，所述粘合剂为胶水。

本发明适用于各种光纤，包括单模、多模、保偏、色散补偿等所有类型的光纤以及石英、塑料等所有材质的光纤。

本发明的封装方法流程如图1所示，本发明首先按照一致性、小型化、集成化的原则，对待处理的多路光纤的各路干涉臂进行位置排列；其次，利用粘合剂将经过处理的多路光纤固化在一种衬底材料上，在固化过程中，注意保持各支路光纤的一致性，同时保证固化强度；最后，将已经固化的多路光纤与衬底材料进行分离，然后进行封装处理，稳定性处理完毕。

与现有技术相比，本发明的积极效果在于：

(1)稳定性高，具体测量指标见附图4、7；

(2)结构简单，易于实现，无需反馈结构和精密测控；

(3)体积小、重量轻，便于集成和移动；

(4)对多路光纤的规模不敏感，适用于大规模的多路光纤结构，且不会增加时间和成本开销；

(5)成本低，无需相位和偏振控制单元以及精密的控制电路。

附图说明

图1为本发明封装方法流程图；

图2为本发明功率稳定性测试原理图；

图3为处理前4路光纤阵列的功率稳定性测试结果；

图4为处理后4路光纤阵列的功率稳定性测试结果；

图5为偏振态稳定性测试原理图；

图6为4路AGW的偏振态稳定性测试结果；

图7为处理后4路光纤阵列的偏振态稳定性测试结果。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的方法进行进一步详细描述：

1、将多路光纤平整的放在海绵材料上，使各支路的光纤尽可能的靠近。

2、然后将胶水均匀的涂在整个多路光纤路径上，确保各路光纤均被浸透在胶水中。

3、等待1～2小时，待胶水渗入海绵材料，光纤表面的胶水初步固化之后，重复步骤2多次。

4、在确保各光纤均被包裹在胶水形成的胶状物内后，等待10小时左右。

5、待光纤阵列表面的胶水固化、硬化后，将光纤阵列与海绵材料进行分离，然后对分离后的光纤阵列进行输入、输出、外部处理等封装，处理过程完毕。

稳定性测试结果：

本发明用2只1×4单模光纤耦合器进行熔接，制作成拥有4条干涉臂的光纤阵列，每条干涉臂的长度大概为20cm，然后我们对其进行了如上所述方法的稳定处理，我们分别测试了处理前后的光纤阵列的功率稳定性，测试原理图如图2所示，处理前后的光纤阵列功率稳定性分别如图3和4所示。我们还比较了4通道AWG和经过稳定性处理的4路光纤的偏振稳定性，测试原理图如图5所示，偏振态稳定性分别如图6和7所示，具体的偏振态以庞加球的方式表示。

Claims (6)

1.一种多路光纤性能稳定的封装方法，其步骤为：

1)将待处理的多路光纤排列在一衬底上；

2)利用粘合剂将所述多路光纤固化在所述衬底上；

3)将已经固化的所述多路光纤从所述衬底上分离，然后进行封装，得到封装后的多路光纤。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述利用粘合剂将所述多路光纤固化在所述衬底上的方法为：在所述多路光纤上涂粘合剂，使各路光纤均被浸透在粘合剂中；重复此处理多次，使各路光纤均被包裹在粘合剂形成的胶状物内，等待若干时间使所述多路光纤表面的粘合剂固化、硬化。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述衬底为海绵。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述粘合剂为胶水。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述光纤包括单模光纤、多模光纤、保偏光纤、色散补偿光纤。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述光纤包括石英材质的光纤、塑料材质的光纤。

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