CN117215003A - 一种基于渐变折射率光纤的连接结构及连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于渐变折射率光纤的连接结构及连接方法，连接结构包括第一光纤、第二光纤、第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤、第一连接管和第二连接管；所述第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤分别具有相对设置的第一端和第二端；所述第一光纤和第一渐变折射率光纤的第一端固定连接后沿第一渐变折射率光纤的第二端插设于第一连接管内，所述第二光纤和第二渐变折射率光纤的第一端固定连接后沿第二渐变折射率光纤的第二端插设于第二连接管内；通过本发明连接结构及连接方法，提供可插拔的、具有端面保护的、低插入损耗与背向反射的第一光纤与第二光纤之间的连接与传输。
Description
技术领域
本发明涉及光纤技术领域，具体涉及一种基于渐变折射率光纤的连接结构及连接方法。
背景技术
空芯光纤通过反谐振效应或者光子带隙效应将光束缚在空气纤芯中进行传输，相比于普通光纤，其具有低损耗、低时延、低非线性效应和低激光损伤阈值的优势，在光纤通信、光纤传感与激光器件等领域有着重大的应用前景；但传统实芯单模光纤其经过数十年的快速发展，在光通信与光传感拥有着巨大的优势；因此，空芯光纤的大规模应用的前提为其与实芯单模光纤之间存在稳定、快速与高效的连接。此外，受限于现有空芯光纤制备的工艺，单盘空芯光纤典型长度小于5km，对于大部分光纤应用场景而言，需要多盘光纤进行连接实现相应的功能。
光纤连接器的主要作用为快速的连接两根光纤；通过光纤连接器可以把两个光纤的两个端面精密地对接起来，使发射光纤输出的光能量最大限度的耦合到接收光纤中去；由于其可自由快速插拔的特性，光纤连接器被广泛地运用在光纤领域内。
空芯光纤通过微结构将光束缚在空气纤芯内进行传输，在空芯光纤连接处极易被外界环境中的水汽和灰尘污染，而使得光纤的传输性能随着时间劣化。现有技术中，未对空芯光纤连接界面进行保护，或者其保护方法存在损耗高的问题；此外，实芯单模光纤和空芯光纤，由于其模场直径和传输介质不同，存在连接损耗大与背向反射高的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种基于渐变折射率光纤的连接结构及连接方法，提供可插拔的、具有端面保护的、低插入损耗与背向反射的第一光纤与第二光纤之间的连接与传输。
为实现上述效果，本发明的技术方案如下：
第一个方面，本发明提供一种基于渐变折射率光纤的连接结构，所述连接结构包括第一光纤、第二光纤、第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤、第一连接管和第二连接管；所述第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤分别具有相对设置的第一端和第二端；所述第一光纤和第一渐变折射率光纤的第一端固定连接后沿第一渐变折射率光纤的第二端插设于第一连接管内，所述第二光纤和第二渐变折射率光纤的第一端固定连接后沿第二渐变折射率光纤的第二端插设于第二连接管内；
其中，第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的预设长度L 2由第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的自成像周期长度z决定；所述第一渐变折射率光纤的第二端、第二渐变折射率光纤的第二端均具有沿竖直方向的预设角度θ；
其中，所述第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的自成像周期长度z为：
式中，z为第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的自成像周期长度，a为第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的纤芯半径，n 1为第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤中心的折射率值，n c为第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的包层折射率值；
所述第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的预设长度L 2为：
式中，m为正整数。
其中，第一光纤为具有第一模场直径，空芯光纤为具有第二模场直径。
进一步的，所述第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的预设角度θ取值范围为0度至10度。
进一步的，所述第一光纤、第二光纤分别为单模光纤、空芯光纤。
进一步的，所述单模光纤包括第一光纤包层和第一光纤纤芯，第一光纤包层的直径范围为125至250微米，第一光纤纤芯的直径范围为5至14微米。
进一步的，所述第一光纤、第二光纤均为空芯光纤。
进一步的，所述空芯光纤包括第二光纤包层、第二光纤纤芯；第二光纤包层的直径范围为125至300微米，第二光纤纤芯的直径范围为10至90微米。
进一步的，所述第一渐变折射率光纤包括第一渐变折射率光纤包层、第一渐变折射率光纤纤芯；第二渐变折射率光纤包括第二渐变折射率光纤包层、第二渐变折射率光纤纤芯；
第一渐变折射率光纤纤芯、第二渐变折射率光纤纤芯的直径范围为30至100微米，第一渐变折射率光纤包层、第二渐变折射率光纤包层的直径范围为125至300微米。
进一步的，所述连接管、连接管均为玻璃管或陶瓷管或金属管。
第二个方面，本发明提供一种一种基于渐变折射率光纤的连接方法，包括以下步骤：
步骤1，分别将第一光纤与第一渐变折射率光纤的第一端、第二光纤与第二渐变折射率光纤的第一端进行熔接；
第一光纤与第一渐变折射率光纤构成第一光纤-渐变折射率光纤结构、第二光纤与第二渐变折射率光纤构成第二光纤-渐变折射率光纤结构；
步骤2，分别将第一光纤-渐变折射率光纤结构、空芯光纤-渐变折射率光纤结构中的渐变折射率光纤切割至保留长度L 1后，插入预设的第一连接管和第二连接管中进行固化，得到第一连接插芯结构、第二连接插芯结构，其中，第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的预设长度为保留长度L 1，所述保留长度L 1大于第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的自成像周期长度；
步骤3，研磨固化后的第一连接插芯结构、第二连接插芯结构，将第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤研磨至预设长度L 2与预设角度θ，预设角度θ为切割后的渐变折射率光纤截面与垂线的夹角；
步骤4，第一渐变折射率光纤的第二端、第二渐变折射率光纤的第二端沿预设角度θ进行配合拼接后组成基于渐变折射率光纤的连接结构。
进一步的，所述第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的自成像周期长度z为：
式中，z为第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的自成像周期长度，a为第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的纤芯半径，n 1为第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤中心的折射率值，n c为第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的包层折射率值；
所述第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤研磨后的预设长度L 2分别由第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤的自成像周期长度z决定，具体为：
式中，m为正整数。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明将具有第一模场直径的第一光纤与渐变折射率光纤连接在一起，将第一光纤与第一渐变折射率光纤插入陶瓷插芯内进行固化，随后将渐变折射率光纤研磨至预设长度与预设角度；将具有第二模场直径的第二光纤与第二渐变折射率光纤连接在一起，分别将第一光纤-渐变折射率光纤结构、空芯光纤-渐变折射率光纤结构插入预设的第一连接管和第二连接管中进行固化，将第一渐变折射率光纤、第二渐变折射率光纤研磨至预设长度与预设角度，可以实现第一光纤与第二光纤之间的低损耗低背向反射得可插拔连接与传输，同时对第一光纤和第二光纤端面形成保护。
附图说明
图1是本发明第一光纤与空芯光纤的连接方法示意图；
图2a是本发明单模光纤与空芯光纤之间通过渐变折射率光纤连接示意图；
图2b是本发明空芯光纤与空芯光纤之间通过渐变折射率光纤连接示意图；
图3a是本发明单模光纤与第一渐变折射率光纤结构示意图；
图3b是本发明空芯光纤与第一渐变折射率光纤结构示意图；
图4是本发明空芯光纤与第二渐变折射率光纤结构示意图；
图示：1-第一光纤，11-第一光纤包层，12-第一光纤纤芯，2-第二光纤，21-第二光纤包层，22-第二光纤纤芯，3-第一渐变折射率光纤，31-第一渐变折射率光纤包层，32-第一渐变折射率光纤纤芯，4-第二渐变折射率光纤，41-第二渐变折射率光纤包层，42-第二渐变折射率光纤纤芯，5-第一连接管，6-第二连接管。
具体实施方式
以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例
本实施例提出了一种基于渐变折射率光纤的连接结构。请参阅图2a，所述连接结构包括第一光纤1、第二光纤2、第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4、第一连接管5和第二连接管6；所述第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4分别具有相对设置的第一端和第二端；所述第一光纤1和第一渐变折射率光纤3的第一端固定连接后沿第一渐变折射率光纤3的第二端插设于第一连接管5内，所述第二光纤2和第二渐变折射率光纤4的第一端固定连接后沿第二渐变折射率光纤4的第二端插设于第二连接管6内；
其中，第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的预设长度L 2由第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的自成像周期长度z决定；所述第一渐变折射率光纤3的第二端、第二渐变折射率光纤4的第二端均具有沿竖直方向的预设角度θ；
其中，所述第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的自成像周期长度z为：
式中，z为第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的自成像周期长度，a为第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的纤芯半径，n 1为第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4中心的折射率值，n c为第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的包层折射率值；
所述第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的预设长度L 2为：
式中，m为正整数。
参考图2至图4，作为优选的技术方案，本实施例中，所述第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的预设角度θ取值范围为0度至10度。根据不同的应用场景，对连接的一个性能参数背向反射有不同的要求，对渐变折射率光纤的预设角度θ设置，可以涵盖所有的应用场景。
作为优选的技术方案，本实施例中，所述第一光纤1、第二光纤2分别为单模光纤、空芯光纤。此时，所述第一光纤1的第一模场直径小于第二光纤2的第二模场直径。
单模光纤包括第一光纤包层11和第一光纤纤芯12，所述第一光纤1为单模光纤时，第一光纤包层11的直径范围为125至250微米，第一光纤纤芯12的直径范围为5至14微米。
第一光纤包层11和第一光纤纤芯12分别为单模光纤包层、单模光纤纤芯。
作为优选的技术方案，本实施例中，所述第一光纤1、第二光纤2均为空芯光纤。
空芯光纤包括第二光纤包层21、第二光纤纤芯22；第二光纤包层21的直径范围为125至300微米，第二光纤纤芯22的直径范围为10至90微米。通过以上范围的设置可以覆盖绝大数应该保护的场景。
第二光纤包层21、第二光纤纤芯22分别为空芯光纤包层、空芯光纤纤芯。
所述第一渐变折射率光纤3包括第一渐变折射率光纤包层31、第一渐变折射率光纤纤芯32；第二渐变折射率光纤4包括第二渐变折射率光纤包层41、第二渐变折射率光纤纤芯42；
第一渐变折射率光纤纤芯32、第二渐变折射率光纤纤芯42的直径范围为30至100微米，第一渐变折射率光纤包层31、第二渐变折射率光纤包层41的直径范围为125至300微米。
作为优选的技术方案，本实施例中，所述连接管5、连接管6均为玻璃管或陶瓷管或金属管。
本申请还提供一种基于渐变折射率光纤的连接方法，请参阅图1，包括以下步骤：
步骤1，分别将第一光纤1与第一渐变折射率光纤3的第一端、第二光纤2与第二渐变折射率光纤4的第一端进行熔接；
第一光纤1与第一渐变折射率光纤3构成第一光纤-渐变折射率光纤结构、第二光纤2与第二渐变折射率光纤4构成第二光纤-渐变折射率光纤结构；
步骤2，分别将第一光纤-渐变折射率光纤结构、空芯光纤-渐变折射率光纤结构插入预设的第一连接管5和第二连接管6中进行固化，得到第一连接插芯结构、第二连接插芯结构；
步骤3，研磨固化后的第一连接插芯结构、第二连接插芯结构，将第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4研磨至预设长度L 2与预设角度θ，预设角度θ为切割后的渐变折射率光纤截面与垂线的夹角；
步骤4，第一渐变折射率光纤3的第二端、第二渐变折射率光纤4的第二端沿预设角度θ进行配合拼接后组成基于渐变折射率光纤的连接结构。
满足第一模场直径的第一光纤1内传输的光，经过长度为预设长度L 2的第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4后，与具有第二模场直径的第二光纤2模场匹配耦合。
作为优选的技术方案，本实施例中，步骤1之前还包括：
切割第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4，将第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的长度控制在保留长度L1；其中，保留长度L1大于渐变折射率光纤的自成像周期长度。
作为优选的技术方案，本实施例中，所述熔接的方式为通过熔接机实现熔接，所述熔接机的热源为电弧放电、二氧化碳或石墨烯。
作为优选的技术方案，本实施例中，所述固化方式为使用胶水进行粘接。
作为优选的技术方案，本实施例中，所述第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的折射率中心处最高，并从中心处径向递减，当光束在光纤中传播时，实现自动聚焦，此时光从空芯光纤传输至另一空芯之间的损耗就会很低；渐变折射率光纤的保留长度大于光纤自成像周期长度，所述第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的自成像周期长度z为：
式中，z为第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的自成像周期长度，a为第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的纤芯半径，n 1为第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4中心的折射率值，n c为第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的包层折射率值。
作为优选的技术方案，本实施例中，所述第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4研磨后的预设长度L 2分别由第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的自成像周期长度z决定，具体为：
式中，m为正整数。
本实施例中，空芯光纤尾端的渐变折射率光纤对空气纤芯进行保护，可防止环境中的水汽灰尘进入空气纤芯内部，渐变折射率光纤的纤芯直径与包层直径的取值范围相互独立。
在本申请优选的实施例中，渐变折射率光纤为一种渐变折射率光纤或多种渐变折射率光纤组合，所述多种渐变折射率光纤组合指多种渐变折射率光纤进行前后组合连接。
本发明利用渐变折射率光纤的模场直径放大效应，控制第一光纤与第二光纤连接处的渐变折射率光纤长度，然后将渐变折射率光纤端面进行研磨，这样在对第二光纤端面形成保护的同时，使得第一光纤出射光的模场直径经过渐变折射率光纤传输之后，与第二光纤的模场直径形成模场匹配耦合，从而降低了第二光纤的连接损耗与背向反射。
需要说明的是，制作光纤连接器需要使用的工具包括光纤熔接机、光纤切割刀以及光纤研磨机；使用光纤熔接机进行光纤熔接；使用光纤切割刀切割渐变折射率光纤；使用光纤研磨机研磨固化后的连接插芯结构。所述第二光纤内传输的激光波长为紫外光、可见光或者红外波段。
本发明提出的光纤连接方法，基于渐变折射率光纤，一方面，空芯光纤尾端的渐变折射率光纤对空气纤芯进行保护，可防止环境中的水汽灰尘进入空气纤芯内部；另一方面，通过控制渐变折射率光纤的长度与预设角度，可以实现空芯光纤之间的低损耗低背向反射连接与传输；再一方面，将第一光纤-渐变折射率光纤结构与空芯光纤-渐变折射率光纤结构沿对准组合，第一光纤中传输的功率以低损耗低背向反射的传输方式进入空芯光纤内，实现可插拔的全光纤连接。全光纤连接降低了器件的成本与连接复杂度，降低了制造成本与维护成本。
作为优选的技术方案，本实施例中，所述熔接的方式为通过熔接机实现熔接，所述熔接机的热源为电弧放电、二氧化碳或石墨烯。
所述连接管5、连接管6为玻璃管或陶瓷管或金属管。
需要说明的是，如图3，给出了本申请实施例提供的光纤连接的一个具体实施示意图，连接管5、连接管6为陶瓷管，作为陶瓷插芯；当第一光纤1、第二光纤2分别为单模光纤、空芯光纤时，将第一光纤纤芯12直径设为9微米，第一光纤包层11直径设为125微米，模场直径设为10微米，第一光纤1的长度设为1m。第二光纤纤芯22直径为30微米，第二光纤包层21为250微米，模场直径为29微米，第二光纤2的长度为1m。第一渐变折射率光纤纤芯41、第二渐变折射率光纤纤芯42直径为50微米，第一渐变折射率光纤包层31、第二渐变折射率光纤包层41直径为250微米，第一渐变折射率光纤纤芯41、第二渐变折射率光纤纤芯42纤芯中心折射率在1550nm处为1.45，包层折射率为1.444，原有涂覆层已经剥除。
第一光纤1、第二光纤2分别与第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4通过藤仓LZM-100二氧化碳熔接机熔接在一起；随后利用切割刀进行切割，切割后的第一渐变折射率光纤3、第二渐变折射率光纤4的长度为1mm。
将第一光纤-渐变折射率光纤结构、第二光纤-渐变折射率光纤结构分别塞进陶瓷插芯进行固化，渐变折射率光纤尾端伸出陶瓷插芯表面约20微米；将陶瓷插芯进行研磨，将第一光纤尾端的渐变折射率光纤长度和第二光纤尾端的渐变折射率光纤长度都研磨至115微米，陶瓷插芯端面的预设角度θ为8度。当第一光纤端插芯与空芯光纤端插芯对准时，第一光纤中模场直径为10微米的光，经过230微米长的渐变折射率光纤传输之后，其模场直径为29微米，可实现第一光纤与第二光纤的模场匹配耦合。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，所述连接结构包括第一光纤（1）、第二光纤（2）、第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）、第一连接管（5）和第二连接管（6）；所述第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）分别具有相对设置的第一端和第二端；所述第一光纤（1）和第一渐变折射率光纤（3）的第一端固定连接后沿第一渐变折射率光纤（3）的第二端插设于第一连接管（5）内，所述第二光纤（2）和第二渐变折射率光纤（4）的第一端固定连接后沿第二渐变折射率光纤（4）的第二端插设于第二连接管（6）内；
其中，第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的预设长度L 2由第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的自成像周期长度z决定；所述第一渐变折射率光纤（3）的第二端、第二渐变折射率光纤（4）的第二端均具有沿竖直方向的预设角度θ；
其中，所述第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的自成像周期长度z为：
式中，z为第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的自成像周期长度，a为第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的纤芯半径，n 1为第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）中心的折射率值，n c为第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的包层折射率值；
所述第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的预设长度L 2为：
式中，m为正整数。
2.根据权利要求1所述的一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，所述第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的预设角度θ取值范围为0度至10度。
3.根据权利要求1所述一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，所述第一光纤（1）、第二光纤（2）分别为单模光纤、空芯光纤。
4.根据权利要求3所述的一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，所述单模光纤包括第一光纤包层（11）和第一光纤纤芯（12），第一光纤包层（11）的直径范围为125至250微米，第一光纤纤芯（12）的直径范围为5至14微米。
5.根据权利要求1所述的一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，所述第一光纤（1）、第二光纤（2）均为空芯光纤。
6.根据权利要求3或者权利要求5任一所述的一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，所述空芯光纤包括第二光纤包层（21）、第二光纤纤芯（22）；第二光纤包层（21）的直径范围为125至300微米，第二光纤纤芯（22）的直径范围为10至90微米。
7.根据权利要求1所述的一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，所述第一渐变折射率光纤（3）包括第一渐变折射率光纤包层（31）、第一渐变折射率光纤纤芯（32）；第二渐变折射率光纤（4）包括第二渐变折射率光纤包层（41）、第二渐变折射率光纤纤芯（42）；
第一渐变折射率光纤纤芯（32）、第二渐变折射率光纤纤芯（42）的直径范围为30至100微米，第一渐变折射率光纤包层（31）、第二渐变折射率光纤包层（41）的直径范围为125至300微米。
8.根据权利要求1所述的一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，所述连接管（5）、连接管（6）均为玻璃管或陶瓷管或金属管。
9.一种基于渐变折射率光纤的连接方法，适用于权利要求1~8任一所述的一种基于渐变折射率光纤的连接结构，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，分别将第一光纤（1）与第一渐变折射率光纤（3）的第一端、第二光纤（2）与第二渐变折射率光纤（4）的第一端进行熔接；
第一光纤（1）与第一渐变折射率光纤（3）构成第一光纤-渐变折射率光纤结构、第二光纤（2）与第二渐变折射率光纤（4）构成第二光纤-渐变折射率光纤结构；
步骤2，分别将第一光纤-渐变折射率光纤结构、空芯光纤-渐变折射率光纤结构中的渐变折射率光纤切割至保留长度L 1后，插入预设的第一连接管（5）和第二连接管（6）中进行固化，得到第一连接插芯结构、第二连接插芯结构；所述保留长度L 1大于第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的自成像周期长度；
步骤3，研磨固化后的第一连接插芯结构、第二连接插芯结构，将第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）研磨至预设长度L 2与预设角度θ，预设角度θ为切割后的渐变折射率光纤截面与垂线的夹角；
步骤4，第一渐变折射率光纤（3）的第二端、第二渐变折射率光纤（4）的第二端沿预设角度θ进行配合拼接后组成基于渐变折射率光纤的连接结构。
10.根据权利要求9所述一种基于渐变折射率光纤的连接方法，其特征在于，所述第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的折射率中心处最高，并从中心处径向递减，当光束在光纤中传播时，实现周期性自成像，所述第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的自成像周期长度z为：
式中，z为第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的自成像周期长度，a为第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的纤芯半径，n 1为第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）中心的折射率值，n c为第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的包层折射率值；
所述第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）研磨后的预设长度L 2分别由第一渐变折射率光纤（3）、第二渐变折射率光纤（4）的自成像周期长度z决定，具体为：
式中，m为正整数。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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