CN115016072B - 一种提高光器件耦合效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光纤通信技术领域，具体地说涉及一种提高光器件耦合效率的方法，其步骤包括购置并校对输入端单纤准直器和输出端单纤准直器，使输出端单纤准直器的光斑直径大于输入端单纤准直器的光斑直径；将输出端单纤准直器在自动对光机上用胶水耦合在装有隔离器的金属件上，作为光路的输出端；将输入端单纤准直器固定在自动对光机上的光路输入端，按设定的工作距离进行对光后，将相应部件进行点胶、固化并静置，即可得到光器件成品。本申请可大大提高光器件的耦合效率，降低了光在线路中的损耗，使光器件的性能指标达到了5G高速宽带下的光纤传输的性能要求。
Description
技术领域
本发明属于光纤通信技术领域，具体地说涉及一种提高光器件耦合效率的方法。
背景技术
在光通信行业，降低光路损耗一直都是这个行业研究的重点。随着5G通讯的高速发展，对于5G宽带传输的性能要求也越来越高，这就要求光在传输中的损耗要更低、传输通过率要更高，且需保证输出端单纤准直器的光发散角＜0.5°。目前现有的技术是两平行光路进行对光耦合，此技术存在耦合插损大，耦合效率低，光路不稳定等不足现象。
到目前为止，行业内单纤准直器的光斑对于插损影响的研究成果还是没能使光传输的性能达到极限，不能满足于更高要求的5G宽带传输要求。为此，亟需研发一种新的提高光器件耦合效率的方法。
发明内容
为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提出了如下技术方案：
一种提高光器件耦合效率的方法，包括如下步骤：
1)购置输入端单纤准直器和输出端单纤准直器，输出端单纤准直器的光斑直径大于输入端单纤准直器的光斑直径；且输入端单纤准直器的光斑直径≥300μm且＜350μm，输出端单纤准直器的光斑直径为＞300μm且≤350μm；
2)将输入端单纤准直器和输出端单纤准直器分别在光斑仪上测量光斑直径，校对购置的输入端单纤准直器和输出端单纤准直器的光斑直径；
3)将步骤2)测量合格的输出端单纤准直器在自动对光机上用3410VM胶水耦合在装有隔离器的金属件上，置于波长325～550nm的UV光照下固化60s后，作为光路的输出端；
4)将步骤2)测量合格的输入端单纤准直器固定在自动对光机上的光路输入端，使输出端单纤准直器与输入端单纤准直器在自动对光机上按设定的工作距离进行对光，对光结束后，把输入端单纤准直器用3410VM胶水耦合到金属件的另一端，置于波长325～550nm的UV光照下固化60s后，使输入端单纤准直器1、输出端单纤准直器2与装有隔离器4的金属件5组合为光器件初品；
5)将光器件初品进行二次固化，即110～130℃下固化0.5H；
6)在金属件的两端分别套上外壳，并通过353ND A/B-T胶水进行点胶并固化，固化温度为120℃，固化时间为0.5H；
7)将输入端单纤准直器和输出端单纤准直器分别与对应端的外壳通过9012硅胶粘接，并将9012硅胶点至锥形，静置8H后即可得到光器件成品。
优选地，步骤1)中，输出端单纤准直器的光斑直径为350μm，输入端单纤准直器的光斑直径为300μm，该方案下，得到的光器件耦合效率可达到99％，插损可降低至0.05dB甚至更低。
优选地，步骤4)中的工作距离为0～10mm。
优选地，步骤1)中的输入端单纤准直器和输出端单纤准直器均采用Clens多模单模光纤准直器。
优选地，步骤2)中的光斑仪型号为M2MS-BP209IR2(/M)或M2MS-BP209VIS-AL(/M)。
优选地，步骤3)和步骤4)中的自动对光机采用复坦希(上海)电子科技有限公司生产的AUTO6600-PLC自动耦合系统。
本发明还包括能够使该提高光器件耦合效率的方法正常使用的其它步骤、设备或组件，这些步骤、设备或组件均采用本领域的常规技术手段，另外，本发明中未加限定的步骤、装置和组件均采用本领域中的常规技术手段。
本发明的工作原理主要是：增大了输出端单纤准直器的光斑直径，使输入端单纤准直器发出的光信号可以让输出端的光路完全接收，使输出端单纤准直器和输入端单纤准直器在工作距离内对光后进行耦合组成成品。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果是：
本申请改变了以往输出端单纤准直器和输入端单纤准直器耦合时由于光斑相接近使光信号接收不良，光路不稳定等现象，大大提高了光器件的耦合效率，降低了光在线路中的损耗，使光器件的性能指标达到了5G高速宽带下的光纤传输的性能要求。
附图说明
图1为各实施例中本发明的光路传输示意图。
图2为各实施例中本发明实施后得到的光器件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术作进一步详细说明。
实施例1：
如图1～2所示，本发明提供了一种提高光器件耦合效率的方法，包括如下步骤：
1)购置输入端单纤准直器1和输出端单纤准直器2，且输入端单纤准直器1和输出端单纤准直器2均采用Clens多模单模光纤准直器，输出端单纤准直器2的光斑直径为320μm，输入端单纤准直器1的光斑直径为300μm；
2)将输入端单纤准直器1和输出端单纤准直器2分别在光斑仪(型号为M2MS-BP209IR2(/M))上测量光斑直径，校对购置的输入端单纤准直器1和输出端单纤准直器2的光斑直径；
3)将步骤2)测量合格的输出端单纤准直器2在自动对光机(型号为AUT O6600-PLC自动耦合系统)上用3410VM胶水3耦合在装有隔离器4的金属件5上，置于波长325～550nm的UV光照下固化60s后，作为光路的输出端；
4)将步骤2)测量合格的输入端单纤准直器1固定在自动对光机上的光路输入端，使输出端单纤准直器2与输入端单纤准直器1在自动对光机上按设定的工作距离(0-10mm范围内)进行对光，对光结束后，把输入端单纤准直器1用3410VM胶水3耦合到金属件5的另一端，置于波长325～550nm的UV光照下固化60s后，使输入端单纤准直器1、输出端单纤准直器2与装有隔离器4的金属件5组合为光器件初品；
5)将光器件初品进行二次固化，即120℃下固化0.5H；
6)在金属件5的两端分别套上外壳6，并通过353ND A/B-T胶水进行点胶并固化，固化温度为120℃，固化时间为0.5H；
7)将输入端单纤准直器1和输出端单纤准直器2分别与对应端的外壳6通过9012硅胶7粘接，并将9012硅胶7点至锥形，静置8H后即可得到光器件成品。
对实施例1中得到的光器件成品进行检测，其耦合效率可达到94％，插损可降低至0.3dB左右。
实施例2：
其与实施例1的区别仅在于，输出端单纤准直器2的光斑直径为340μm，输入端单纤准直器1的光斑直径为300μm。
对实施例2中得到的光器件成品进行检测，其耦合效率可达到96％，插损可降低至0.2dB左右。
实施例3：
其与实施例1的区别仅在于，输出端单纤准直器2的光斑直径为350μm，输入端单纤准直器1的光斑直径为300μm。
对实施例3中得到的光器件成品进行检测，其耦合效率可达到99％，插损可降低至0.05dB甚至更低。
对比例1：
其与实施例1的区别仅在于，输出端单纤准直器2的光斑直径为370μm，输入端单纤准直器1的光斑直径为300μm。
对实施例4中得到的光器件成品进行检测，其耦合效率可达到98％，但光斑直径为370μm输出端单纤准直器与光斑直径为300μm的输入端单纤准直器不能很好耦合，耦合成功率低。
对比例2：
其与实施例1的区别仅在于，输出端单纤准直器2的光斑直径为400μm，输入端单纤准直器1的光斑直径为350μm。
对实施例4中得到的光器件成品进行检测，其耦合效率虽然可以提高，但输出端单纤准直器的光发散角未能＜0.5°，达不能性能要求。
对比例3：
其与实施例1的区别仅在于，输入端单纤准直器1的光斑直径和输出端单纤准直器2的光斑直径均为300μm。
检测对比例1中得到的光器件成品，其耦合效率可以达到90％，插损为0.5dB左右。
综上可见，本发明通过增大输出端单纤准直器2的光斑直径，使输入端单纤准直器1发出的光信号可以让输出端的光路完全接收，使输出端单纤准直器2和输入端单纤准直器1在工作距离内对光后进行耦合组成成品，可大大提高光器件的耦合效率，降低了光在线路中的损耗，使光器件的性能指标达到了5G高速宽带下的光纤传输的性能要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (6)
1.一种提高光器件耦合效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)购置输入端单纤准直器和输出端单纤准直器，输出端单纤准直器的光斑直径大于输入端单纤准直器的光斑直径；且输入端单纤准直器的光斑直径≥300μm且＜350μm，输出端单纤准直器的光斑直径为＞300μm且≤350μm；
2)将输入端单纤准直器和输出端单纤准直器分别在光斑仪上测量光斑直径，校对购置的输入端单纤准直器和输出端单纤准直器的光斑直径；
3)将步骤2)测量合格的输出端单纤准直器在自动对光机上用3410VM胶水耦合在装有隔离器的金属件上，置于波长325～550nm的UV光照下固化60s后，作为光路的输出端；
4)将步骤2)测量合格的输入端单纤准直器固定在自动对光机上的光路输入端，使输出端单纤准直器与输入端单纤准直器在自动对光机上按设定的工作距离进行对光，对光结束后，把输入端单纤准直器用3410VM胶水耦合到金属件的另一端，置于波长325～550nm的UV光照下固化60s后，使输入端单纤准直器1、输出端单纤准直器2与装有隔离器4的金属件5组合为光器件初品；
5)将光器件初品进行二次固化，即110～130℃下固化0.5H；
6)在金属件的两端分别套上外壳，并通过353ND A/B-T胶水进行点胶并固化，固化温度为120℃，固化时间为0.5H；
7)将输入端单纤准直器和输出端单纤准直器分别与对应端的外壳通过9012硅胶粘接，并将9012硅胶点至锥形，静置8H后即可得到光器件成品。
2.根据权利要求1所述的提高光器件耦合效率的方法，其特征在于：步骤1)中，所述输出端单纤准直器的光斑直径为350μm，输入端单纤准直器的光斑直径为300μm。
3.根据权利要求1所述的提高光器件耦合效率的方法，其特征在于：步骤4)中的工作距离为0～10mm。
4.根据权利要求1所述的提高光器件耦合效率的方法，其特征在于：步骤1)中的输入端单纤准直器和输出端单纤准直器均采用Clens多模单模光纤准直器。
5.根据权利要求1所述的提高光器件耦合效率的方法，其特征在于：步骤2)中的光斑仪型号为M2MS-BP209IR2(/M)或M2MS-BP209VIS-AL(/M)。
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