CN110989089A - 保偏光纤头及准直器 - Google Patents

保偏光纤头及准直器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种保偏光纤头，包括：保偏光纤、异性微细管；异性微细管中设有光纤通道；所述保偏光纤的一端设置于所述光纤通道中；所述异性微细管与所述保偏光纤的接合部设有凹陷结构；所述异性微细管与所述保偏光纤通过粘合剂，以固定两者相对位置。本发明公开了一种包括上述保偏光纤头的准直器。本发明提供的保偏光纤头及光纤头，可调节粘合剂的分布，以提高保偏光纤头及光纤头的消光比。

Description

保偏光纤头及准直器
技术领域
本发明涉及光无源器件领域，尤其是涉及一种保偏光纤头及准直器。
背景技术
目前，随着光纤通信行业的快速发展，光纤在通信行业扮演着越来越重要的角色。普通单模光纤中传播着彼此正交的两个基模HEX和HEY，且上述两个基模传输系数相等时，单模光纤可保持光纤内传输光的偏振态，即具有保偏作用。由于单模光纤所受到的外界应力是随环境和温度的变化而不断变化的，因此，普通光纤中的光的偏振模态存在不稳定性。
如果在单模光纤内部引入高双折射效应以消除外在应力变化所造成得干扰，可维持单模光纤中传输光的偏振模态。然，保偏光纤的快慢轴的双折射率差越大，快慢轴方向上的相速差越大，两者之间模式交叉就会越困难。
将偏振光偏振方向与其中一轴对齐，以减小分到另一轴的偏振分量，从而保持传输光的偏振态。然，在另一轴上必不可少会分到一部分偏振分量。消光比(ER)作为保偏光纤及保偏器件最重要的参数之一。而光纤头和准直器作为构成保偏其他器件的基础器件，而现阶段保偏光纤头及准直器消光比都不高，严重影响了其他保偏器件的消光比，限制了保偏器件的应用条件。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种保偏光纤头，通过高温固化有机粘合剂，以固定异性微细管与保偏光纤的相对位置，与此同时，由于高温固化过程中，异性微细管表面存在凹陷结构，故高温固化后，其内部光纤通道冷却收缩所发生的形变不一致，以产生不同的应力分布。上述应力分布经由固化后的有机粘合剂作用于保偏光纤，以对保偏光纤中的光传播进行优化调制，以提高保偏光纤头的消光比。
本发明还提出一种准直器。
第一方面，本发明的一个实施例提供了一种保偏光纤头，包括：保偏光纤、异性微细管；
异性微细管中设有光纤通道；
所述保偏光纤的一端设置于所述光纤通道中；
所述异性微细管与所述保偏光纤的接合部设有凹陷结构；
所述异性微细管与所述保偏光纤通过有机粘合剂，以固定两者相对位置。
本发明实施例的一种保偏光纤头至少具有如下有益效果：通过高温固化有机粘合剂，以固定异性微细管与保偏光纤的相对位置，与此同时，由于高温固化过程中，异性微细管表面存在凹陷结构，故高温固化后，其内部光纤通道冷却收缩所发生的形变不一致，以产生不同的应力分布。上述应力分布经由固化后的有机粘合剂作用于保偏光纤，以对保偏光纤中的光传播进行优化调制，以提高保偏光纤头的消光比。
根据本发明的另一些实施例的一种保偏光纤头，所述凹陷结构包括锥形凹陷结构、圆台型凹陷结构。
根据本发明的另一些实施例的一种保偏光纤头，所述异性微细管包括单尾异性微细管、多尾异性微细管。
根据本发明的另一些实施例的一种保偏光纤头，所述异性微细管包括包括第一柱体、第二柱体；
所述第一柱体与所述第二柱体为一体结构。
第二方面，本发明的一个实施例提供了一种准直器，包括：保偏光纤、异性微细管、连接管、准直透镜；
异性微细管中设有光纤通道；
所述保偏光纤一端设置于所述光纤通道中；
所述异性微细管与所述保偏光纤的接合部设有凹陷结构；
所述异性微细管与所述保偏光纤通过有机粘合剂，以固定两者相对位置；
所述准直透镜与所述异性微细管同轴设置，并通过所述连接管以固定两者相对位置。
本发明实施例的准直器至少具有如下有益效果：通过高温固化有机粘合剂，以固定异性微细管与保偏光纤的相对位置，与此同时，由于高温固化过程中，异性微细管表面存在凹陷结构，故高温固化后，其内部光纤通道冷却收缩所发生的形变不一致，以产生不同的应力分布。上述应力分布经由固化后的有机粘合剂作用于保偏光纤，以对保偏光纤中的光传播进行优化调制，以提高准直器的消光比。
根据本发明的另一些实施例的准直器，所述凹陷结构包括锥形凹陷结构、圆台型凹陷结构。
根据本发明的另一些实施例的准直器，所述异性微细管包括单尾异性微细管、多尾异性微细管。
根据本发明的另一些实施例的准直器，所述异性微细管包括第一柱体、第二柱体；
所述第一柱体与所述第二柱体为一体结构。
附图说明
图1是本发明实施例中保偏光纤头的一具体实施例结构示意图；
图2是本发明实施例中保偏光纤的剖面示意图。
图3是本发明实施例中保偏光纤头的另一具体实施例结构示意图；
图4是本发明实施例中准直器的一具体实施例结构示意图。；
图5是本发明实施例中准直器的另一具体实施例结构示意图。
附图标记：10、第一保偏光纤；11、第一猫眼；12、第二猫眼；13、纤芯；14、光纤主体；20、第二保偏光纤；30、异性微细管；40、连接管；50、准直透镜。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。
在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
实施例一
参照图1，示出了本发明实施例中保偏光纤头的一具体实施例结构示意图。
如图1所示，一种保偏光纤头，包括：第一保偏光纤10、异性微细管30；异性微细管30中设有光纤通道；第一保偏光纤10的一端设置于光纤通道中；异性微细管30与第一保偏光纤10的接合部设有凹陷结构；异性微细管30与第一保偏光纤10通过粘合剂，以固定两者相对位置。
本实施例中，凹陷结构为圆台型凹陷结构，且凹陷结构侧面为向凹陷结构中心对称轴凹陷的弧形面。
在其他实施例中，根据实际需要，凹陷结构可为锥形凹陷结构、半球面凹陷结构，通过调节异性微细管热涨收缩形变，以调节作用于保偏光纤表面的应力分布。通过调节作用于保偏光纤表面的应力分布，以调节保偏光纤头的消光比。
其中，异性微细管30为单尾异性微细管30，异性微细管30材料包括：硼玻璃、陶瓷或石英。
异性微细管30包括包括第一柱体、第二柱体；第一柱体与第二柱体为一体结构，且第二柱体直径小于第一柱体。
通过将有机粘合剂涂布于第一保偏光纤10连接端的外表面，以固定第一保偏光纤10和异性微细管30的相对位置。通过预设粘合剂涂布图案，以对使异性微细管30表面所受到应力不均匀。且通过在异性微细管30的凹陷结构处设置有机粘合剂，以固定第一保偏光纤10和异性微细管30的相对位置，进而加强粘合剂所产生的应力。由于强粘合剂的应力分布加强了第一保偏光纤10中慢轴的应力分布，故可提高保偏光纤头消光比。
本实施例中，有机粘合剂为353ND光纤光导胶。此外，通过选择不同的有机粘合剂，可进一步调节作用于保模光纤表面的应力分布
参照图2，示出了本发明实施例中保偏光纤的剖面示意图。如图2所示，第一保偏光纤10包含光纤主体14；对称设置于光纤主体14中的第一猫眼11和第二猫眼12；设有于光纤主体14中心轴的纤芯13。其中，第一猫眼11和第二猫眼12共同处于的轴线为第一保偏光纤10的慢轴，与保偏光纤的慢轴相互垂直的轴线为第一保偏光纤10的快轴。
实施例二
参照图3，示出了本发明实施例中保偏光纤头的另一具体实施例结构示意图。
本实施例中的保偏光纤头，包括：第一保偏光纤10、第二保偏光纤20、异性微细管30；异性微细管30中设有光纤通道；第一保偏光纤10、第二保偏光纤20的一端均设置于光纤通道中；异性微细管30与第一保偏光纤10、第二保偏光纤20的接合部设有凹陷结构；异性微细管30与第一保偏光纤10、第二保偏光纤20通过有机粘合剂，以固定两者相对位置。
其中，异性微细管30为多尾异性微细管30。且第一保偏光纤10、第二保偏光纤20为轴对称设置，即光纤通道为轴对称式分布的光纤通道。异性微细管30材料包括：硼玻璃、陶瓷或石英。
本实施例中，多尾异性微细管30为双尾异性微细管。在其他实施例中，根据实际需要，多尾异性微细管30可为三尾异性微细管、四尾异性微细管，其中异性微细管中为绕中心轴对称设置有多个光纤通道。
实施例三
参照图4，示出了本发明实施例中准直器的一具体实施例结构示意图。
一种准直器，包括：第一保偏光纤10、异性微细管30、连接管40、准直透镜50；异性微细管30中设有光纤通道；第一保偏光纤10的一端设置于光纤通道中；异性微细管30与第一保偏光纤10的接合部设有凹陷结构；异性微细管30与第一保偏光纤10通过有机粘合剂，以固定两者相对位置；准直透镜50与异性微细管30同轴设置，并通过连接管40以固定两者相对位置。
第一保偏光纤10包含光纤主体14；对称设置于光纤主体14中的第一猫眼11和第二猫眼12；设有于光纤主体14中心轴的纤芯13。
异性微细管30包括单尾异性微细管30，即异性微细管30中仅可设置一根保偏光纤。异性微细管30材料包括：硼玻璃、陶瓷或石英。
通过粘合剂涂布于第一保偏光纤10连接端的外表面，以固定第一保偏光纤10和异性微细管30的相对位置。通过预设粘合剂涂布图案，以对异性微细管30表面所受到应力进行调控。且通过在异性微细管30的凹陷结构处设置粘合剂，以固定第一保偏光纤10和异性微细管30的相对位置，进而加强粘合剂所产生的应力。由于强粘合剂的应力分布加强了第一保偏光纤10中慢轴的应力分布，故可提高保偏光纤头的消光比。通过提高保偏光纤头的消光比，以提高准直器的消光比。
本实施例中，凹陷结构为圆台型凹陷结构，且凹陷结构侧面为向凹陷结构中心对称轴凹陷的弧形面。
在其他实施例中，根据实际需要，凹陷结构可为锥形凹陷结构、半球面凹陷结构，通过调节异性微细管热涨收缩形变，以调节作用于保偏光纤表面的应力分布。通过调节作用于保偏光纤表面的应力分布，以调节保偏光纤头的消光比。
其中由第一保偏光纤10、异性微细管30构成的光纤头与准直透镜50隔离设置，并通过连接管40构成一光学传导腔体。
本实施例中，通过在准直透镜50表面涂布粘合剂，以固定准直透镜50与连接管40的相对位置，进而固定准直透镜50与光纤头的相对位置。
在其他实施例中，可通过在准直透镜50侧面及连接管40的内表面分别设置对应的螺纹，并通过该螺纹以固定两者相对位置。
实施例四
参照图5，示出了本发明实施例中准直器的另一具体实施例结构示意图。
一种准直器，包括：第一保偏光纤10、第二保偏光纤20、异性微细管30、连接管40、准直透镜50；异性微细管30中设有光纤通道；第一保偏光纤10、第二保偏光纤20的一端设置于光纤通道中；异性微细管30与第一保偏光纤10、第二保偏光纤20的接合部设有凹陷结构；异性微细管30与第一保偏光纤10、第二保偏光纤20通过有机粘合剂，以固定两者相对位置；准直透镜50与异性微细管30同轴设置，并通过连接管40以固定两者相对位置。
第一保偏光纤10、第二保偏光纤20均包含光纤主体14；对称设置于光纤主体14中的第一猫眼11和第二猫眼12；设有于光纤主体14中心轴的纤芯13。
异性微细管30包括多尾异性微细管30。且第一保偏光纤10、第二保偏光纤20为轴对称设置，即光纤通道为轴对称式分布的光纤通道。
其中由第一保偏光纤10、第二保偏光纤20、异性微细管30构成的光纤头与准直透镜50隔离设置，并通过连接管40构成一光学传导腔体。
本实施例中，通过在准直透镜50表面涂布粘合剂，以固定准直透镜50与连接管40的相对位置，进而固定准直透镜50与光纤头的相对位置。
在其他实施例中，可通过在准直透镜50侧面及连接管40的内表面分别设置对应的螺纹，并通过该螺纹以固定两者相对位置。
本实施例中，多尾异性微细管30为双尾异性微细管。在其他实施例中，根据实际需要，多尾异性微细管30可为三尾异性微细管、四尾异性微细管，其中异性微细管中为绕中心轴对称设置有多个光纤通道。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (8)

1.一种保偏光纤头，其特征在于，包括：保偏光纤、异性微细管；
所述异性微细管中设有光纤通道；
所述保偏光纤的一端设置于所述光纤通道中；
所述异性微细管与所述保偏光纤的接合部设有凹陷结构；
所述异性微细管与所述保偏光纤通过有机粘合剂，以固定两者相对位置。
2.根据权利要求1所述的保偏光纤头，其特征在于，所述凹陷结构包括锥形凹陷结构、圆台型凹陷结构。
3.根据权利要求1所述的保偏光纤头，其特征在于，所述异性微细管包括单尾异性微细管、多尾异性微细管。
4.根据权利要求3所述的保偏光纤头，其特征在于，所述异性微细管包括第一柱体、第二柱体；
所述第一柱体与所述第二柱体为一体结构。
5.一种准直器，其特征在于，包括：保偏光纤、异性微细管、连接管、准直透镜；
异性微细管中设有光纤通道；
所述保偏光纤一端设置于所述光纤通道中；
所述异性微细管与所述保偏光纤的接合部设有凹陷结构；
所述异性微细管与所述保偏光纤通过有机粘合剂，以固定两者相对位置；
所述准直透镜与所述异性微细管同轴设置，并通过所述连接管以固定两者相对位置。
6.根据权利要求5所述的准直器，其特征在于，所述凹陷结构包括锥形凹陷结构、圆台型凹陷结构。
7.根据权利要求5所述的准直器，其特征在于，所述异性微细管包括单尾异性微细管、多尾异性微细管。
8.根据权利要求7所述的准直器，其特征在于，所述异性微细管包括第一柱体、第二柱体；
所述第一柱体与所述第二柱体为一体结构。
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