CN113740972A - 一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器及制作方法，该波分复用器包括盒体（10），所述盒体（10）内设置有盒槽（5），所述盒槽（5）上设置有由单纤光纤阵列、阵列波导光栅和带纤光纤阵列耦合而成的不锈钢体（1）；盒体（10）内还设置有单芯光纤（2）和带状光纤（3），所述单芯光纤（2）和带状光纤（3）均与不锈钢体（1）相连接；盒体（10）外侧设置有单芯接头（9）和多芯接头，所述单芯接头（9）与单芯光纤（2）相连接，所述多芯接头与带状光纤（3）相连接。本发明极大的加强了产品集成化程度，匹配了未来光纤连接方向，避免了因分纤造成报废，提高生产效率，降低了产品成本，提高了产品质量。

Description

一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器及制作方法

技术领域

本发明涉及波分复用器技术领域，尤其涉及一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器及制作方法。

背景技术

波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexer）是稀疏波分复用器，也称粗波分复用器。CWDM具有18个不同的波长通道，每个通道的不同波长相隔20nm，使用1270 nm至1610 nm的波长。CWDM支持的信道少于DWDM，因为它紧凑且具有成本效益，因此使其成为短距离通信的理想解决方案。CWDM系统的最大优势在于成本低，器件成本主要表现在滤波器和激光器。20nm的宽波长间隔同样给CWDM带来了对激光器的技术指标要求低、光复用器／解复用器的结构简化的优势。结构简化，成品率提高，故成本下降。

DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexer）是密集波分复用器。DWDM的信道间隔为1.6／0.8／0.4 nm（200GHz／100 GHz／50 GHz），远远小于CWDM。与CWDM相比，具有更紧密波长间隔的DWDM，可以在一个光纤上承载8～160个波长，更适于长距离传输。在EDFA的帮助下，DWDM系统可以在数千公里的范围内工作。

FWDM（Filter Wavelength Division Multiplexing）滤波片式波分复用器，是基于成熟的薄膜滤器技术。滤波片型波分复用器能在较宽的波长范围内将不同波长的光糅合或分开，广泛应用于掺铒光放大器、拉曼放大器和WDM光纤网络中。

MWDM是重用CWDM的前6波，将CWDM的20nm的波长间隔压缩为7nm，采用TEC（ThermalElectronic Cooler， 半导体制冷器）温控技术实现1波扩为2个波。这样就实现了容量提升的同时可以进一步节省光纤。

LWDM是基于以太网通道的波分复用Lan－WDM技术，也被称为细波分复用。其通道间隔为200～800GHz，此范围介于DWDM（100GHz、50GHz）和CWDM（约3THz）之间。

现有技术下的盒式波分复用器中，对于输出端带纤都是先将带纤分纤，分成单芯光纤后再单独做光纤连接头；这种方法集成度很低，并且需要人工将带状的光纤分开（简称分纤），分纤时有将光纤分断或分伤的情况，并且分开的光纤需要穿入空套管，有多少芯光纤就需要多少根空套管；穿入空套管后还需要将模块盒的一侧钻多个孔以匹配多个空管，然而由于员工流失、订单赶单、员工误操作等造成光纤分纤受损不符合要求，进而光学性能参数不符机械性能或环境性能指标不合格。虽然有的厂家在内部分纤都有一套很好的分纤方法，但也不能提高生产效率，生产成本较高，并且员工流动性大，每次都需要较长时间培训后才能上手，成本较高，在市场竟争力差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明一方面提供了一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器，包括盒体，所述盒体内设置有盒槽，所述盒槽上设置有由单纤光纤阵列、阵列波导光栅和带纤光纤阵列耦合而成的不锈钢体；盒体内还设置有单芯光纤和带状光纤，所述单芯光纤和带状光纤均与不锈钢体相连接；盒体外侧设置有单芯接头和多芯接头，所述单芯接头与单芯光纤相连接，所述多芯接头与带状光纤相连接。

具体的，所述盒体靠近多芯接头的一侧设置有椭圆形孔。

具体的，所述盒体靠近单芯接头的一侧设置有圆形孔。

具体的，靠近椭圆形孔和圆形孔一侧的盒体内侧上设置有固定光缆用点胶的点胶槽。

具体的，所述盒体上设置有多个螺丝孔柱。

具体的，所述多芯接头包括阳接头和阴接头，所述阳接头和阴接头均包括外框套，所述外框套内设置有多芯插芯，所述多芯插芯通过衬套与带状光纤相连接，所述带状光纤上套设有PIN件、弹簧和止动环，所述止动环通过螺纹与铜件相连接，所述铜件上套设有尾护套。

具体的，所述外框套上套设防尘帽。

具体的，所述带状光纤为12芯或24芯不分纤的带状光纤。

本发明另一方面提供了一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器的制作方法，该方法包括如下步骤：

S1：将不锈钢体放入盒体内的盒槽中间，将单芯光纤在盒体内经盘纤后引出，并制作单芯接头；

S2：将带状光纤在盒体内盘纤后，通过椭圆形孔引出；

S3：制作多芯接头，将引出的带状光纤进行裁剪，套上尾护套、弹簧和铜件；

S4：用带纤剥纤刀剥去带状光纤的外护套，剥出的带状多芯纤分别穿过衬套、PIN件和止动环后，再剥去带状光纤的涂护层，带胶穿入多芯插芯中；

S5：带状光纤固化好后，卡上外框套，放入研磨夹具，研磨端面，测试合格后戴上防尘帽；

S6：通过螺栓密封盒体，完成制作。

本发明的有益效果在于：通过设计带有椭圆形开孔的模块盒使得多芯接头的阵列波导光栅波分复用器可使用带状光纤引出，使得员工不必将带状光纤分纤提高封装生产效率，杜绝因分纤不当造成的各种报废；使用了多芯接头，使得可以一次性做好多芯接头，极大的使用光纤的集成度提高了N倍，极大的提高了生产效率，使得波分复用器产品集成度大大提高；极大的加强了产品集成化程度，匹配了未来光纤连接方向，避免了因分纤造成报废，提高了生产效率，降低了产品成本，提高了产品质量，为5G及6G连接方式提供了连接的可行性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为多芯接头结构示意图；

图3为本发明制作流程图；

图中，1-不锈钢体，2-单芯光纤，3-带状光纤，4-螺丝孔柱，5-盒槽，6-椭圆形孔，7-阳接头，8-阴接头，9-单芯接头，10-盒体，11-尾护套，12-弹簧，13-铜件，14-衬套，15- PIN件，16-止动环，17-外框套，18-防尘帽，19-多芯插芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

参阅图1-2，一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器，,包括盒体10，所述盒体10内设置有盒槽5，所述盒槽5上设置有由单纤光纤阵列、阵列波导光栅和带纤光纤阵列耦合而成的不锈钢体1；盒体10内还设置有单芯光纤2和带状光纤3，所述单芯光纤2和带状光纤3均与不锈钢体1相连接；盒体10外侧设置有单芯接头9和多芯接头（MPO接头），所述单芯接头9与单芯光纤2相连接，所述多芯接头与带状光纤3相连接。

进一步的，在本实施例当中，不锈钢体1是由单纤光纤阵列、阵列波导光栅（AWG）和带纤光纤阵列耦合而成并用不绣钢方管封装而成的，所述不绣钢方管是由上下两部分的304不锈钢凹型槽对扣而成的。具体的，将AWG芯片放置耦合台中间的托架上；芯片输入端方向的耦合台上放置单芯的光纤阵列（Fiber-array），芯片输出端方向的耦合台上放置多通道的光纤阵列（Fiber-array），芯片与左右两端的光纤阵列（Fiber-array）要调整到高度一致；输入端的单芯的光纤阵列（Fiber-array）接通红光光源，调整左右两端的耦合台，输出端以监视器察看其各通道的红光并排光斑，每个通道均要显示出明显的圆状光斑；将输入端换接为宽带扫描光源，输出端(光功率计)接收第一通道、最末通道的损耗值IL，调整左右两端的耦合台(特别是输出端的对准调整非常关键)，使光功率计上的IL值和PDL值的读数最小，读数值要接近厂家给出的AWG裸片的IL值和PDL值，记录通道的数值；将输出端换接为光谱分析仪(前接光开关切换)察看AWG输出端各通道的谱线，以此可初步全面完整的判断所有输出通道的插损值、信道间隔、均匀性、相临串扰值和非相临串扰值；分别在输入端和输出端光纤阵列与AWG芯片耦合处点胶、照射UV光，UV固化的同时要观察IL值和PDL值的变化，一般IL值不超过0.5dB，PDL值不超过0.1dB，确认输入和输出两端的UV胶固化后，轻轻取下带有光纤阵列的AWG放在的托盘内，转入封装工序；将待封装的半成品单纤一端穿入一个中间有一个圆孔的橡胶材质的胶，多芯带纤一端的带纤穿入一个中间有一个长矩形孔的橡胶材质的胶塞，然后将底部钢管凹槽两端点有胶水（用于固定胶塞），再把产品放入钢管内，并固定，在胶塞上部点上胶水，盖上钢管上盖。

进一步的，在本实施例当中，所述盒体10靠近多芯接头的一侧设置有椭圆形孔6，所述椭圆形孔6为软性椭圆形护线圈，通过注塑模具成形在盒体10上，带状光纤3经椭圆形孔6引出，可有效保护带状光纤3。

进一步的，在本实施例当中，椭圆形孔6一侧的盒体10上设置有用于固定光纤点胶的点胶槽，以保证光纤能顺利的穿出底盒一侧的孔并固定单芯和多芯光纤。

进一步的，在本实施例当中，所述盒体10中间及四角上设置有螺丝孔柱4，可与盒盖上的的螺纹钉匹配，起到密封作用。

进一步的，在本实施例当中，所述多芯接头包括阳接头7和阴接头8，阳接头7和阴接头8通过适配器连接，所述阳接头7和阴接头8均包括外框套17，所述外框套17内设置有多芯插芯19，所述多芯插芯19通过衬套14与带状光纤3相连接，所述带状光纤3上套设有PIN件15、弹簧12和止动环16，所述止动环16通过螺纹与铜件13相连接，所述铜件13上套设有尾护套11。

进一步的，在本实施例当中，所述多芯插芯19上的芯孔间距与带状光纤3间距都是一样为127μm，以保证光纤完全按直线传输并不受损伤。

进一步的，在本实施例当中，所述单芯光纤2在底盒中经盘纤后经过底盒一侧的圆孔引出，引出的单芯光纤2按常规光跳线方式加工为单芯接头9，与使用场景连接器连接。不绣钢体1另一端为带状光纤3引出，在底盒盘纤后经过底盒一侧开的椭圆形孔6引出，带状光纤3始终保持并带的形状不分纤的状态。

进一步的，在本实施例当中，所述外框套17上套设防尘帽18。

进一步的，在本实施例当中，所述带状光纤3为12芯或24芯不分纤的带状光纤，与普通不同的是，该带状光纤是不分纤的。

参阅图3，一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器的制作方法，包括如下步骤：

S1：将不锈钢体1放入盒体10内的盒槽5中间，将单芯光纤2在盒体10内经盘纤后引出，并按常规光跳线方式制作单芯接头9；

S2：将带状光纤3在盒体10内盘纤后，通过椭圆形孔6引出；

S3：制作多芯接头，将引出的带状光纤3进行裁剪，套上尾护套11、弹簧12和铜件13；

S4：用带纤剥纤刀剥去带状光纤3的外护套，用剪刀剪去中间的纺纶纱，剥出的带状多芯纤分别穿过衬套14、PIN件15和止动环16后，再剥去带状光纤3的涂护层，带胶穿入多芯插芯19中；

S5：带状光纤3固化好后，卡上外框套17，放入研磨夹具，研磨端面，测试合格后戴上防尘帽18；

S6：通过螺栓密封盒体10，完成制作。在制作完成后按从左到右的顺序标记好各光纤端口的波长，以方便使用者使用。

本发明提供一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器及制作方法，给光栅型波分复用器的输出光纤设计了一种可以不必分纤，直接使用带状光纤3进行生产耦合，封装和制作连接头的方法。工作人员只需要将带状光纤依次放入相应的槽中，操作简便、实用、集成化高。通过设计带有椭圆形开孔的模块盒使得多芯接头的阵列波导光栅波分复用器可使用带状光纤引出，使得员工不必将带状光纤分纤提高封装生产效率，杜绝因分纤不当造成的各种报废；使用了多芯接头，使得可以一次性做好多芯接头，极大的使用光纤的集成度提高了N倍，极大的提高了生产效率，使得波分复用器产品集成度大大提高。

本发明将阵列波导光栅型波分复用器的输出光纤改为带状光纤3，并引出制作为多芯接头，极大的加强了产品集成化程度，匹配了未来光纤连接方向，避免了因分纤造成报废，提高了生产效率，降低了产品成本，提高了产品质量，为5G及6G连接方式提供了连接的可行性。

需要说明的是，对于前述的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请所必须的。

上述实施例中，描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器，其特征在于，包括盒体（10），所述盒体（10）内设置有盒槽（5），所述盒槽（5）上设置有由单纤光纤阵列、阵列波导光栅和带纤光纤阵列耦合而成的不锈钢体（1）；盒体（10）内还设置有单芯光纤（2）和带状光纤（3），所述单芯光纤（2）和带状光纤（3）均与不锈钢体（1）相连接；盒体（10）外侧设置有单芯接头（9）和多芯接头，所述单芯接头（9）与单芯光纤（2）相连接，所述多芯接头与带状光纤（3）相连接。

2.如权利要求1所述的一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器，其特征在于，所述盒体（10）靠近多芯接头的一侧设置有椭圆形孔（6）。

3.如权利要求1所述的一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器，其特征在于，所述盒体（10）上设置有多个螺丝孔柱（4）。

4.如权利要求1所述的一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器，其特征在于，所述多芯接头包括阳接头（7）和阴接头（8），所述阳接头（7）和阴接头（8）均包括外框套（17），所述外框套（17）内设置有多芯插芯（19），所述多芯插芯（19）通过衬套（14）与带状光纤（3）相连接，所述带状光纤（3）上套设有PIN件（15）、弹簧（12）和止动环（16），所述止动环（16）通过螺纹与铜件（13）相连接，所述铜件（13）上套设有尾护套（11）。

5.如权利要求4所述的一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器，其特征在于，所述外框套（17）上套设防尘帽（18）。

6.权利要求1所述的一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器，其特征在于，所述带状光纤（3）为12芯或24芯不分纤的带状光纤。

7.一种多芯接头阵列波导光栅波分复用器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将不锈钢体（1）放入盒体（10）内的盒槽（5）中间，将单芯光纤（2）在盒体（10）内经盘纤后引出，并制作单芯接头（9）；

S2：将带状光纤（3）在盒体（10）内盘纤后，通过椭圆形孔（6）引出；

S3：制作多芯接头，将引出的带状光纤（3）进行裁剪，套上尾护套（11）、弹簧（12）和铜件（13）；

S4：用带纤剥纤刀剥去带状光纤（3）的外护套，剥出的带状多芯纤分别穿过衬套（14）、PIN件（15）和止动环（16）后，再剥去带状光纤（3）的涂护层，带胶穿入多芯插芯（19）中；

S5：带状光纤（3）固化好后，卡上外框套（17），放入研磨夹具，研磨端面，测试合格后戴上防尘帽（18）；

S6：通过螺栓密封盒体（10），完成制作。

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