CN105785509A - 一种光纤模式转换器及其制备方法 - Google Patents

一种光纤模式转换器及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105785509A
CN105785509A CN201610023631.4A CN201610023631A CN105785509A CN 105785509 A CN105785509 A CN 105785509A CN 201610023631 A CN201610023631 A CN 201610023631A CN 105785509 A CN105785509 A CN 105785509A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
fibre
fiber
optical fibre
mode converter
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.)
Granted
Application number
CN201610023631.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105785509B (zh
Inventor
祝启欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd filed Critical Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
Priority to CN201610023631.4A priority Critical patent/CN105785509B/zh
Publication of CN105785509A publication Critical patent/CN105785509A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105785509B publication Critical patent/CN105785509B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/14—Mode converters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

一种光纤模式转换器的制备方法，包括以下步骤：S1：提供原始光纤，并将原始光纤放置在腐蚀液中腐蚀，使得原始光纤的包层直径为纤芯直径的2‑4倍；S2：提供玻璃管，并将2‑7根腐蚀后的光纤固定至玻璃管内，制成光纤束；S3：将光纤束放置光纤拉锥机上，将光纤束进行拉锥，使拉锥完成后的光纤束的直径为拉锥之前的光纤束的直径的1/10；S4：使用光纤切割机，对拉锥完成后的光纤束进行切割；S5：使用光纤熔接机，将切割后的光纤束的一端与输入光纤进行熔接，切割后的光纤束的另一端与输出光纤进行熔接；S6：对熔接后的光纤束进行封装，从而得到光纤模式转换器。本发明的效果是：该光纤模式转换器的制备方法实现简单，且转换效率高。

Description

一种光纤模式转换器及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种模式转换器，特别涉及一种光纤模式转换器及其制备方法。
背景技术
光纤是一种由玻璃或者塑料制作而成的纤维，利用光的全反射的原理作为光传导的工具。光纤一般具有三层：中心为高折射率玻璃纤芯，中间为低折射率硅玻璃包层，最外是加强用的树脂涂覆层。光信号被限制在纤芯内传输，为此，纤芯折射率n1要大于光纤包层的折射率n2。
光纤传输系统一般使用单模光纤，即只有基模(LP01)是传导模。然而，高阶模有负色散和更大的有效区域的特性，在光纤平坦增益和色散补偿等方面有特殊的应用。于是，将基模转换成高阶模式是很有必要的。
目前主要有两种主要的光纤模式转换方法。第一种方法，称为横向方法，借助延迟元件在光纤信号传播方向上的某一点修改信号的横向强度分布。上述延迟元件引入受控的相位跃变，假设所有元件可以完美地对齐，则这种技术在理论上能够将第一种模式100％转换到第二种模式。
因此，专利US6404951B2提出了一种基于相位选择元件来实现模式转换的方法，这种相位选择元件包含折射或者反射元件，例如透镜、反射镜、光栅等等。这类模式转换器的设计复杂、相对体积庞大以及环境适应性差，因此，其难以长期工作，并且调节难度很大。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，提供一种实现简单且转换效率高的光纤模式转换器及其制备方法。
本发明采用的技术方案：一种光纤模式转换器的制备方法，包括以下步骤：S1：提供原始光纤，并将所述原始光纤放置在腐蚀液中腐蚀，使得所述原始光纤的包层直径为纤芯直径的2-4倍；S2：提供玻璃管，并将2-7根腐蚀后的光纤固定至所述玻璃管内，制成光纤束；S3：将所述光纤束放置光纤拉锥机上，将所述光纤束进行拉锥，使拉锥完成后的光纤束的直径为拉锥之前的光纤束的直径的1/10；S4：使用光纤切割机，对拉锥完成后的光纤束进行切割；S5：使用光纤熔接机，将切割后的光纤束的一端与输入光纤进行熔接，切割后的光纤束的另一端与输出光纤进行熔接；S6：对熔接后的光纤束进行封装，从而得到光纤模式转换器。
本发明的效果是：该光纤模式转换器的制备方法实现简单，且转换效率高。
进一步地，所述原始光纤的纤芯直径为20um，纤芯折射率为1.54，包层直径为250um，包层折射率为1.36。
进一步地，所述输入/输出光纤的纤芯直径为50um，纤芯折射率为1.36，包层直径为400um，包层折射率为1.20。
进一步地，所述光纤束的长度被切割为250um。
本发明采用的技术方案：一种光纤模式转换器，包括光纤束、与所述光纤束的两端分别熔接的输入光纤、输出光纤以及封装外壳，所述光纤束包括玻璃管和固定至所述玻璃管内的2-7根光纤，所述光纤束的一端与所述输入光纤熔接，所述光纤束的另一端与所述输出光纤熔接，所述封装外壳将所述光纤束、所述输入光纤和输出光纤封装，仅露出部分的输入光纤2和输出光纤3作为光纤模式转换器的输入端和输出端。
本发明的效果是：该光纤模式转换器的制备方法实现简单，且转换效率高。
进一步地，所述光纤的纤芯折射率为1.54，包层折射率为1.36。
进一步地，所述输入/输出光纤的纤芯直径为50um，纤芯折射率为1.36，包层直径为400um，包层折射率为1.20。
进一步地，所述光纤束的长度为250um。
附图说明
图1所示为本发明提供的光纤模式转换器的制备方法的步骤图。
图2所示为本发明提供的光纤模式转换器的结构示意图。
图3所示为图2中光纤束的横截面示意图。
图4是本发明的模式转换器转换效率与光纤束长度的关系图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、光纤束，11、光纤，12、玻璃管，2、输入光纤，3、输出光纤，4、封装外壳。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
请参阅图1，为本发明提供的光纤模式转换器的制备方法的步骤图。该光纤模式转换器的制备方法具备以下步骤：
S1：提供原始光纤，并将原始光纤放置在腐蚀液中腐蚀，使得原始光纤的包层直径为纤芯直径的2-4倍。于本实施例中，该原始光纤的纤芯直径为20um，纤芯折射率为1.54，包层直径为250um，包层折射率为1.36，腐蚀后的光纤的包层直径为50um。
S2：提供玻璃管，并将2-7根腐蚀后的光纤固定至玻璃管内，制成光纤束。于本实施例中，该玻璃管的内径为70um，且该玻璃管内固定有3根腐蚀后的光纤。
S3：将光纤束放置光纤拉锥机上，将光纤束进行拉锥，使拉锥完成后的光纤束的直径为拉锥之前的光纤束的直径的1/10。
S4：使用光纤切割机，对拉锥完成后的光纤束进行切割。被切割的光纤束的长度与光纤模式转换器的转换效率的对应关系如图4所示，于本实施例中，该光纤束的长度被切割为250um。
S5：使用光纤熔接机，将切割后的光纤束的一端与输入光纤进行熔接，切割后的光纤束的另一端与输出光纤进行熔接。于本实施例中，该输入/输出光纤的纤芯直径为50um，纤芯折射率为1.36，包层直径为400um，包层折射率为1.20。
S6：对熔接后的光纤束进行封装，从而得到光纤模式转换器。于本实施例中，即对光纤束、输入光纤和输出光纤封装，仅露出部分的输入光纤和输出光纤作为该光纤模式转换器的输入端和输出端。
如此，光纤模式转换器的转换效率可达80％左右，故上述光纤模式转换器的制备方法实现简单，且转换效率高。
请参阅图2，为本发明提供的光纤模式转换器。该光纤模式转换器包括光纤束1、与光纤束1的两端分别熔接的输入光纤2、输出光纤3以及封装外壳4。
请参阅图3，光纤束1包括玻璃管12和固定至玻璃管12内的2-7根光纤11。光纤11的纤芯折射率为1.54，包层折射率为1.36。于本实施例中，光纤11有3根，且光纤束1的长度为250um。
输入光纤2与光纤束1的一端熔接，输出光纤3与光纤束1的另一端熔接，输入光纤2和输出光纤3相同，且其纤芯直径均为50um，纤芯折射率均为1.36，包层直径均为400um，包层折射率均为1.20。
封装外壳4对光纤束1、输入光纤2和输出光纤3进行封装，仅在其两端露出部分的输入光纤2和输出光纤3，作为光纤模式转换器的输入端和输出端。
该光纤模式转换器的转换效率可达80％左右，故该光纤模式转换器的制备方法实现简单，且转换效率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光纤模式转换器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：提供原始光纤，并将所述原始光纤放置在腐蚀液中腐蚀，使得所述原始光纤的包层直径为纤芯直径的2-4倍；
S2：提供玻璃管，并将2-7根腐蚀后的光纤固定至所述玻璃管内，制成光纤束；
S3：将所述光纤束放置光纤拉锥机上，将所述光纤束进行拉锥，使拉锥完成后的光纤束的直径为拉锥之前的光纤束的直径的1/10；
S4：使用光纤切割机，对拉锥完成后的光纤束进行切割；
S5：使用光纤熔接机，将切割后的光纤束的一端与输入光纤进行熔接，切割后的光纤束的另一端与输出光纤进行熔接；
S6：对熔接后的光纤束进行封装，从而得到光纤模式转换器。
2.如权利要求1所述的光纤模式转换器的制备方法，其特征在于：所述原始光纤的纤芯直径为20um，纤芯折射率为1.54，包层直径为250um，包层折射率为1.36。
3.如权利要求1所述的光纤模式转换器的制备方法，其特征在于：所述输入/输出光纤的纤芯直径为50um，纤芯折射率为1.36，包层直径为400um，包层折射率为1.20。
4.如权利要求1所述的光纤模式转换器的制备方法，其特征在于：所述光纤束的长度被切割为250um。
5.一种光纤模式转换器，其特征在于：包括光纤束、与所述光纤束的两端分别熔接的输入光纤、输出光纤以及封装外壳，所述光纤束包括玻璃管和固定至所述玻璃管内的2-7根光纤，所述光纤束的一端与所述输入光纤熔接，所述光纤束的另一端与所述输出光纤熔接，所述封装外壳将所述光纤束、所述输入光纤和输出光纤封装，仅露出部分的输入光纤2和输出光纤3作为光纤模式转换器的输入端和输出端。
6.如权利要求5所述的光纤模式转换器，其特征在于：所述光纤的纤芯折射率为1.54，包层折射率为1.36。
7.如权利要求5所述的光纤模式转换器，其特征在于：所述输入/输出光纤的纤芯直径为50um，纤芯折射率为1.36，包层直径为400um，包层折射率为1.20。
8.如权利要求5所述的光纤模式转换器，其特征在于：所述光纤束的长度为250um。
CN201610023631.4A 2016-01-14 2016-01-14 一种光纤模式转换器及其制备方法 Active CN105785509B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610023631.4A CN105785509B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 一种光纤模式转换器及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610023631.4A CN105785509B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 一种光纤模式转换器及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105785509A true CN105785509A (zh) 2016-07-20
CN105785509B CN105785509B (zh) 2019-01-25

Family

ID=56403305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610023631.4A Active CN105785509B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 一种光纤模式转换器及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105785509B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101299081A (zh) * 2007-04-30 2008-11-05 古河电子北美公司 光纤中的模场大小调整
JP2009047784A (ja) * 2007-08-15 2009-03-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> モード変換器
CN102650717A (zh) * 2012-05-14 2012-08-29 上海大学 基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器
CN204129254U (zh) * 2014-10-23 2015-01-28 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
CN205539566U (zh) * 2016-01-14 2016-08-31 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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101299081A (zh) * 2007-04-30 2008-11-05 古河电子北美公司 光纤中的模场大小调整
JP2009047784A (ja) * 2007-08-15 2009-03-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> モード変換器
CN102650717A (zh) * 2012-05-14 2012-08-29 上海大学 基于双包层光纤的多模/单模光纤连接器
CN204129254U (zh) * 2014-10-23 2015-01-28 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
CN205539566U (zh) * 2016-01-14 2016-08-31 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

Also Published As

Publication number Publication date
CN105785509B (zh) 2019-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102162811B1 (ko) 로우 모드 고출력 광섬유 컴바이너
JP5175282B2 (ja) 放射光を光ファイバに結合し又は光ファイバから出力するための装置
CN100555012C (zh) 毛细管光纤与标准光纤的连接方法
JPH02163708A (ja) モード・フィールド変更器および光学装置
CN105785511A (zh) 一种基于拉锥自组装的多芯光纤耦合器制备方法
WO2007116792A1 (ja) 光学部品の光入出力端およびビーム変換装置
CN105026969A (zh) 具有多模-多模光纤合束器的超大功率光纤激光器系统
EP0628839A1 (en) Low loss coupler
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
CN103645551A (zh) 一种微纳光纤组件及其制造方法
CN103913802A (zh) 一种基于单模光源的多模光纤耦合器制备方法
CN112946821A (zh) 基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法
US20200041723A1 (en) Optical coupling device and method for producing same
CN202837591U (zh) 一种膜片式光纤激光耦合器
CN104635296A (zh) 一种长距离激光能量传输光纤
CN203069819U (zh) 光纤合束器的封装结构
JP2007293300A (ja) ビーム変換装置
CN205539566U (zh) 一种光纤模式转换器
CN205787210U (zh) 光纤端帽
CN105785509A (zh) 一种光纤模式转换器及其制备方法
CN105334578A (zh) 一种光纤隔离器结构及其制作方法
CN109765663A (zh) 一种双头激光传输光缆及其制作方法
CN210572871U (zh) 模场适配器、光纤激光器以及光纤隔离器
CN210572862U (zh) 一种简易多模光纤扰模器
Szarka et al. A review of biconical taper couplers

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant