CN1138164C - 校准光波导器件与光纤块的装置及把它们相接合的方法 - Google Patents

校准光波导器件与光纤块的装置及把它们相接合的方法 Download PDF

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Abstract

一种校准光波导器件与光纤块的装置及一种把光波导器件接合到光纤块的方法。该装置包括：一光源；一具有多个第一功能性光纤和多个第一校准光纤的第一光纤块；一个具有多个第二功能性光纤和多个第二校准光纤的第二光纤块；一测量输出的光强度的测量单元；及一控制器。通过使用光学器件中的输入和输出校准光纤及内部和外部弯曲波导管，不必考虑波长便可使波长型光器件与光纤块校准，已致于不需要精确知道各器件的波长特性。

Description

校准光波导器件与光纤块的装置及把它们相接合的方法
技术领域
本发明涉及一种校准光波导器件与光纤块的装置及方法，更具体地说，是涉及一种使用包含在光波导器件中的分别位于内侧和外侧的并弯曲的波导管来校准光纤块与光波导器件的装置，以及一种把光波导器件接合到光纤块上的方法。
背景技术
为了在实际中应用光波导器件芯片，光器件和光纤必须被校准并彼此接合。
图1是显示用于校准光纤块与光波导器件的常规装置。参照图1，该装置包括一个输入光纤块100，其上安装着一根光纤101；一个具有输入光波导管111和输出光波导管112的光波导器件110；以及一个输出光纤块120，其上安装着光纤121。标号130表示环氧树脂。
在这种结构的校准和接合中，首先，光输入在输入光纤块100上的光纤101，光纤101与光波导器件110的输入光波导管111校准。然后，光波导器件110的输出光波导管112与输出光纤块120上的光纤121校准，使得光被导向。检测通过光纤121中两个最外端口输出的光强度。为了检测输出光的最大光强度，需要精细地调整输入和输出光纤块100和120及光波导器件110的位置。确定位置后，输入和输出光纤块100和120及光波导器件110由环氧树脂130彼此接合在一起。
但是，诸如光波长多路复用器之类的光波导器件具有波长特性，使得必须确定满足微调校准和波长特性的光位置，以把这种光波导器件与光纤块校准并接合在一起。
由于该光波导器件对每个所制造的芯片可具有不同的波长特性，在进行校准和接合前必须精确地识别波长特性。因此，需要诸如多个光源之类的很多个复杂的装置。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于校准光纤块与光波导器件的装置，不是使用用于传输信号光的功能性波导管，而是使用包含在光波导器件中的分别在内侧和外侧的并弯曲的波导管来实现不考虑信号光波长的校准，以及一种把光波导器件接合到光纤块的方法。
相应的，为了实现上述目的，本发明提供一种用于校准光波导器件与光纤块的装置，光波导器件具有用于传输信号光的功能性波导管和分别位于功能性波导管外围的内侧和外侧的波导管，该装置包括：一个光源；一个具有多个第一功能性光纤和多个第一校准光纤的第一光纤块，每个第一功能性光纤连接到每个功能性波导管的一端，每个第一校准光纤与每个用于传输由光源产生的信号光的分别在内侧和外侧的波导管的一端校准；一个具有多个第二功能性光纤和多个第二校准光纤的第二光纤块，每个第二功能性光纤连接到每个功能性波导管的另一端，每个第二校准光纤与每个分别在内侧和外侧的波导管的另一端校准；一个用于测量由第二校准光纤输出的光强度的测量单元；以及一个控制器，其用于接收来自测量单元的光强度并精细地调整第一光纤块与光波导器件和光波导器件与第二光纤块的校准以使接收的光强度最大。
为了实现上述目的，本发明提供了一种把具有用于传输信号光的功能性波导管和分别位于功能性波导管外围的内侧和外侧的波导管的光波导器件接合到光纤块的方法，该方法包括如下步骤：
分离输入光并把分离的光传输到第一光纤块中第一校准光纤；
把每个第二光纤块中的第一校准光纤与光波导器件上的每个分别位于内侧和外侧的波导管的一端校准；
精细地调整每个分别位于内侧和外侧的波导管的另一端与每个第二校准光纤的校准，使得由第二校准光纤输出的光强度变为最大；以及
以精确校准的状态把每个用于传输信号光的第一校准光纤接合到每个功能性波导管的一端，并把用于传输由每个功能性波导管另一端输出的信号光的每个第二校准光纤接合到每个功能性波导管的另一端。
附图说明
通过下面结合附图对最佳实施例的描述，本发明的上述目的和优点将更加清楚，其中：
图1是用于校准光纤块与光波导器件的常规装置的透视图；
图2是根据本发明的用于校准光纤块与光波导器件的装置的结构图；
图3是图2所示的输入光纤块的横截面图；
图4是说明图2中所示的光波导器件的一个实例的图；
图5是说明根据本发明的把一光波导器件接合到光纤块的方法的流程图。
具体实施方式
参照图2，图2示出了根据本发明的用于校准光纤块与光波导器件的装置，该装置包括一个光源200、一个光耦合器202、一个输入光纤块204、一个光波导器件206、一个输出光纤块208、一测量单元210以及一控制器212。
光耦合器202分离来自光源200的输入光。光源200产生在通讯波长范围内的任意波长的光。
输入光纤块204包括用于传输信号光的功能性光纤21和多个用于传输由光源200产生的光的校准光纤22。在校准时，校准光纤22连接到光耦合器202。在此，一般的非带状或非被扣带成束的光纤可用作校准光纤22。
光波导器件206包括用于传输信号光的功能性光波导管23，以及连接到输入光纤块204的校准光纤的分别位于内侧和外侧的并弯曲的波导管24。大多数光波导器件包括分别位于内侧和外侧的并被弯曲的波导管24以分析光波导器件芯片的特性。在本发明中，分别在内侧和外侧的并弯曲的波导管24用作校准波导管。即，使用分别在内侧和外侧的并弯曲的波导管24使光波导器件206与输入和输出光纤块204和208校准。在此，除了分别在内侧和外侧的并弯曲的波导管24外，光波导器件206还可包括多个弯曲的或直的波导管(未示出)作为校准波导管。
在校准时，每个内部和外部弯曲波导管(校准波导管)24的一侧连接到输入光纤块204的每个校准光纤22。
类似于输入光纤块204，输出光纤块208包括用于传输信号光的功能性光纤25，以及多个校准光纤26。在校准时，每个校准光纤26连接到光波导器件206的每个分别在内侧和外侧的并弯曲的波导管(校准波导管)24的另一侧。在此，类似于输入光纤块204，一般的非带状或非被扣带成束的光纤可用作校准光纤26。
测量单元210连接到输出光纤块208的校准光纤26，并测量由校准光纤26输出的光的强度。
控制器212控制输入光纤块204、光波导器件206和输出光纤块208的位置以使由测量单元210测量的光的强度最大。
图3示出了图2中所示的输入光纤块204的横截面。图3中的光纤块包括一上主体300和一下主体302。下主体302包括V形沟槽304和V形沟槽306，V形沟槽304上安装着校准光纤34，V形沟槽306上安装着功能性光纤36。输出光纤块208具有与输入光纤块204同样的结构。其上安装着校准光纤34的沟槽304还可包括多个沟槽(未示出)。在此，除了分别在内侧和外侧的并弯曲的波导管外，光波导器件还包括多个弯曲的或直的波导管。
第一光纤块包括多个其上安装着多个第三校准光纤的沟槽，每个光纤连接到还包括校准波导管的每个光纤的一端。
第二光纤块包括多个其上安装着多个第四校准光纤的沟槽，每个光纤连接到还包括校准波导管的每个光纤的另一端。
图4示出了图2中光波导器件206的一个实例。标号400表示一个用作传输信号光的功能性波导管的一个光波长多路复用器，标号402表示校准波导管。
图5是说明根据本发明的把一光波导器件接合到光纤块的方法的流程图。参照图5说明的该接合方法包括一个输入光分离步骤500、一个第一校准步骤502、一个第二校准步骤504、一个精细校准步骤506、一个接合步骤508和一个校准光纤去除步骤510。
首先，输入光具有通讯波长范围内的任意波长，并且由光耦合器等分离。在步骤500，分离的光传输到包含在第一光纤块中的多个第一校准光纤。在步骤502，每个第一校准光纤与包含在光波导器件中的每个校准波导管的一侧校准。在步骤504，每个校准波导管的另一侧与包含在第二光纤块中的多个第二校准光纤中的每一个校准。在步骤506，测量经过第二光纤输出的光的强度，并精细地调整第一光纤块、光波导器件和第二光纤块的校准，使得光强度最大。在步骤508，校准完成后，用环氧树脂等把每个第一光纤块的第一功能性光纤接合到光波导器件的每个功能性波导管的一端，并用环氧树脂等把其另一端也接合到第二光纤块的每个第二功能性光纤。第一和第二功能性光纤分别包含在第一和第二功能块中以传输信号光。功能性波导管包含在光波导器件中以传输信号光。在步骤510，接合后，去除第一和第二校准光纤。
根据本发明，通过使用在光器件中的输入和输出校准光纤及分别位于内侧和外侧的并弯曲的波导管，不必考虑波长便可使波长型光器件与光纤块校准，已致于不需要精确地知道各个器件的波长特性。因此，可容易和快速地进行校准和接合，并简化了装备的构成。

Claims (7)

1、一种用于校准光波导器件与光纤块的装置，光波导器件具有用于传输信号光的功能性波导管和分别在功能性波导管外围的内侧和外侧的波导管，光纤块上安装着多个光纤，其特征在于，该装置包括：
一个光源；
一个具有多个第一功能性光纤和多个第一校准光纤的第一光纤块，每个第一功能性光纤连接到每个功能性波导管的一端，每个第一校准光纤与每个用于传输由光源产生的信号光的分别在内侧和外侧的波导管的一端校准；
一个具有多个第二功能性光纤和多个第二校准光纤的第二光纤块，每个第二功能性光纤连接到每个功能性波导管的另一端，每个第二校准光纤与每个分别位于内侧和外侧的波导管的另一端校准；
一个用于测量由第二校准光纤输出的光强度的测量单元；以及
一个控制器，其用于对第一光纤块与光波导器件和光波导器件与第二光纤块的校准进行微调，以便使由测量单元测量的接收的光强度最大。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括安装在光源和第一校准光纤之间的光耦合器，用于分离由光源产生的光并把分离的光传输到第一校准光纤。
3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，每个第一和第二光纤块包括多个其上安装着第一和第二功能性光纤的沟槽和多个其上安装着第一和第二校准光纤的沟槽。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，光波导器件还包括多个校准波导管。
5、如权利要求4所述的装置，其特征在于，第一光纤块包括多个沟槽，在所述沟槽内安装有多个第三校准光纤，每个第三校准光纤与光波导器件还具有的多个校准波导管中的每个波导管的一端连接。
6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，第二光纤块包括多个沟槽，其上安装有多个第四校准光纤，每个第四校准光纤与光波导器件还具有的多个校准波导管中的每个波导管的另一端连接。
7、一种把具有用于传输信号光的功能性波导管和分别在功能性波导管外围的内侧和外侧的波导管的光波导器件接合到光纤块的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
分离输入光并把分离的光传输到第一光纤块中的第一校准光纤；
把每个第二光纤块中的第一校准光纤与光波导器件上的每个分别位于内侧和外侧的波导管的一端校准；
对每个分别位于内侧和外侧的波导管的另一端与每个第二校准光纤的校准进行微调，以便使由第二校准光纤输出的光强度变为最大；以及
以精确校准的状态把每个用于传输信号光的第一校准光纤接合到每个功能性波导管的一端，并把用于传输由每个功能性波导管另一端输出的信号光的每个第二校准光纤接合到每个功能性波导管的另一端。
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