CN1402895A - 含有光纤元件的光学装置 - Google Patents

含有光纤元件的光学装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1402895A
CN1402895A CN00816332A CN00816332A CN1402895A CN 1402895 A CN1402895 A CN 1402895A CN 00816332 A CN00816332 A CN 00816332A CN 00816332 A CN00816332 A CN 00816332A CN 1402895 A CN1402895 A CN 1402895A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical
optical device
fiber
mount
assembling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN00816332A
Other languages
English (en)
Inventor
G·戴尔罗梭
M·德多诺
D·斯卡拉诺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning OTI SRL
Original Assignee
Corning OTI SRL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning OTI SRL filed Critical Corning OTI SRL
Publication of CN1402895A publication Critical patent/CN1402895A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/02209—Mounting means, e.g. adhesives, casings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4439—Auxiliary devices
    • G02B6/444—Systems or boxes with surplus lengths
    • G02B6/4453—Cassettes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06704—Housings; Packages
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
    • G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
    • G02B6/29317—Light guides of the optical fibre type
    • G02B6/29319—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations
    • G02B6/2932—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations comprising a directional router, e.g. directional coupler, circulator
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29392—Controlling dispersion
    • G02B6/29394—Compensating wavelength dispersion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Insertion, Bundling And Securing Of Wires For Electric Apparatuses (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

描述一种光学装置，包括光纤元件，例如光纤光栅，该元件与预定的传递函数有关，能够放在多组相邻线圈里。此外，光学装置装备有刚性安装座，能够容纳所述的光纤元件，其特征在于它能容纳至少一种分隔件，用于物理地分隔所述多个线圈，以便防止经过重叠产生的相互接触；并且容纳一种固定所述光纤元件的构件，该构件能够将所述元件固定在稳定位置。该方案能够避免在将光纤元件放置在安装座时和/或该装置使用期引起的传递函数的变化。

Description

含有光纤元件的光学装置
本发明涉及含有光纤元件的光学装置，特别地，本发明涉及光纤元件的装配和封装。
对于本发明的目的，光纤元件意指按某种方法光连接的一条或多条光纤，选择具有某些特征的元件(例如大小，组成的材料或掺杂物，涂层类型，光纤的相对位置，纤芯和包层的折射率值，等等)，以致按照某一预定的传递函数将输入的光束传输到至少一条输出光束。
纤维光学中的已知元件的例子是光纤布拉格(Bragg)光栅(光纤光栅)，用于光信号放大的有源光纤，光纤耦合器，普通的光纤(例如单模或多模光纤)，偏振维持光纤，色散漂移光纤，色散补偿光纤，用于光传感器的光纤等等)，以及由这些元件组合获得的元件。
光纤光栅通常是光纤，该光纤在某一部分，具有沿该光纤传播轴的永久调制的纤芯n和/或包层nc的折射率。按照各种传递函数，光栅反射具有不同波长的光信号。
当纤芯n的折射率随着沿光纤传播轴的恒定幅度和间距Λ具有周期(例如正弦曲线)变化时，该光栅称为均匀的。
变迹光栅具有沿光纤传播轴而变化的纤芯n折射率幅度(例如按照高斯曲线)，然而啁啾光栅具有沿光纤的传播轴而变化的间距Λ。
在文章“光纤光栅谱”中，光学技术杂志，Vol.15，No.8，p.1277-1294，1997年8月，作者：T.Erdogan，介绍了各种类型的光纤光栅，并且阐明了光纤光栅设计的理论原理和在光远程通信领域中可能的应用。其中，由该作者考虑的光栅类型包括上述的均匀光栅，变迹光栅和啁啾光栅。
已知在数字光传输系统中，光纤的色散，即不同波长的信号以不同的速度传播，使光传输的质量降低。当单位时间内传输的信息量(比特率)增加时，光传输质量的降低变得越来越严重。
合适的啁啾光栅，称为色散补偿光栅，简称为DCG，用于补偿色散。
在美国专利4953939中介绍了补偿色散的一种装置。在该文件中，参考图1，补偿器构件1包括一个用光纤形成的啁啾光栅5，和一个双向耦合器6，该耦合器能够把传输波与反射波隔离。双向耦合器6可以是一个循环器，一个隔离器或一个简单的熔融光纤耦合器。该补偿元件产生一段光延迟，该光延迟随所传输信号的波长而变化，以致补偿该色散。
在这方面中，F.Ouellette著作的文章“在光波导中用线性调频布拉格光栅滤波器消除光色散”，光学通讯，Vol.12，No.10，1987年10月，介绍了用啁啾光栅消除光纤中的色散。
通常通过将光纤的纤芯，已从光纤上切除包层，曝光于具有规定强度分布的紫外线幅射以获得光纤光栅。经过光折射效应获得所需的光纤n折射率变化。在记下该光栅后，再恢复(再涂)光纤的包层。通常重新恢复包层的操作导致光纤整个直径比除去包层前的直径增大了。例如可增加约75微米。
光纤元件和通常含有光纤元件的光学装置，例如光色散的装置，一般封装在单元内，以保护元件和/或装置，并且限制了它的整个尺寸，便于运输。
补偿色散的装置，具有包括光循环器和DCG的类型，被封装置在合适的模块，例如那些由申请人制造的，和指明为CDCM(色散补偿模块)模块中，例如模块CDC 0480和CDC 016160。
美国专利5887107介绍了一种光学装置，该装置包括一个容器，和一个安装一段光纤的容器，一个布拉格光栅。所述布拉格光栅为均匀型，并适合于隔离WDM系统中的通道。另外，该容器配置有将光纤的一部分紧紧夹住的销定构件和圆形心轴，该光纤的另一部分沿该圆形心轴缠绕。
申请人已经看到，如所述专利申请的图2所示，含有光栅的光纤部分排列在圆形心轴和锁定件之间的直线位置上。
在以同一申请人名义申请的美国专利5915061中，描述了安装有各种连接的光纤元件，电子的、光电的和光元件的组织机架。
该文件描述了光电子装置，该装置包括一个机壳，在该机壳内安置有一个电子单元和一个光单元，互相电气连接；光单元包括一个至少安装有一个元件的构件，该元件可以是光连接的光学类型，或是电子-光学类型。所述构件具有许多分隔的区域，所以每一区域实质上只安装置一种类型的元件。
另外，该组织机架包括一个固定多余光纤的支架，配备有容纳凸棱。
专利申请FR 2 561 002描述一种储存多余部分光纤的装置，该装置包括一个带有进口和出口孔的盒子。盒子内部包括线圈形式的导管。每个线圈与光纤入口的一个孔通信。所述装置允许通过将光纤拉出，收回插在盒子内的光纤，以致光纤能继续工作。
美国专利5649035描述了用于测量结构应力的光导纤维传感器，例如测量城堡，桥梁，或航空器构件的应力。这种传感器包括一层柔软材料的承载层，一根形成许多回路并排列在承载层上的光纤，和两个安置在光纤端部的反射构件。该光纤嵌入或胶合在柔软承载层。将柔软承载层应用到需要测量的结构。通过测量观察到所述结构在两个反射构件之间的伸长。用穿过所述光纤的光信号，测量由光纤伸长引起的传输时间的变化。
众所周知，在所知的光装置内使用填充剂或粘合剂。
例如，美国专利5727105描述了一种含有一个主容器和两个边容器的装置，有一条从边容器引进到主容器的光纤。依靠硅酮或一种环氧粘合剂将光纤锁定在边容器中。
另外，美国专利5960143涉及光学元件的保护外套，该专利描述了利用一种粘合剂产品将光纤固定到波导管上，以及将光纤机械地固定到一个基底上。该专利还描述了利用防水润滑产品，例如所谓的机械类或硅酮基的润滑剂，将光元件与容器壁隔离。
在参考书“硅酮—化学和技术”中，s.v.，由Vulkan-Verlag Essen(DE)出版，1991年，p.45-59，描述了室温硫化(RTV)硅酮合成橡胶(或橡胶)的预加工。在这本书中，该RTV硅酮橡胶分成单成分硅酮橡胶(RTV-1)和双成分硅酮橡胶(RTV-2)。如上述的书中所述，后者可以通过两种硅酮化合物之间(例如带有-OH端基的聚四氟乙烯和硅酸四脂之间)浓缩反应，或通过两种硅酮化合物之间的附加反应产生，(例如通过沿该链含有≡SiH基的硅化合物与沿该链的末端或下垂点含有亚乙烯基的聚四氟乙稀的硅氢化作用的反应)。
对于本发明的目的，光纤元件的术语“线圈”是指这样一种元件中的一部分，这种元件长度中的一段具有弯曲形状，即不是直线，并且散开排列，即，按这样一种方式，同一线圈的不同点之间不会存在接触。
对于本发明的目的，按缠绕布局排列的所描述的光纤元件是指该光纤元件排列成多个线圈。
申请人已经观察到，按已知的安装单元排列和具有一段需要将光纤缠绕到合适结构上的长度的光纤元件，经受光纤光特性所不希望的变化，该变化既发生在沿所述结构放置元件期间，也发生在平常使用所述元件时。
申请人也认识到，在光纤元件的光特性中的某些变化与元件本身的不同部分间的接触有关。这种现象可由以下事实解释：这些接触可以意外地对光纤元件产生机械应力，这种机械应力的大小是不能忽略的，即，这样可以改变所述特性。
特别地，申请人已注意到，光纤元件部分间的直接重叠接触相对于切线部分接触产生较大幅度的机械应力。重叠接触即是，当接触时，接触部分保持平行。
此外，在使用期间，可能发生放置在安装座单元内的元件位置的相对移动，产生由光导纤维各部分间接触引起的机械应力。因此，在所述元件使用期间发生光纤元件光学性能的变化。
申请人已研制了一种光学装置，在该装置内安放一个光纤元件，缠绕起来以给该光导纤维一个稳定位置，利于防止直接重叠的接触，以及更适宜于防止线圈不同部位间的任何类型接触。光纤元件的这种排列能够避免所述光纤元件性能的不需要的变化。
按照第一方面，本发明涉及一种光学装置，包括
-光纤元件，与预定的传递函数有关，能够按多组相邻线圈排列，
-刚性安装座，能够容纳所述光纤元件，
其特征在于，所述安装座包括
-至少一个分隔件，能够物理地分隔所述多个线圈，以致能避免经线圈间重叠产生的接触，
-固定所述光纤元件的构件，能够将所述元件固定在一个稳定位置上。
在一个较佳实施例中，所述分隔件能够分隔所述多个线圈，以防止线圈间的接触。
在一个特定实施例中，所述光学元件包括在一部分中的光纤光栅。
在一个特定实施例中，所述光学元件包括在一部分中的线性调频光纤光栅。
在一个替代实施例中，所述光学元件包括色散补偿器。
在一个特定实施例中，所述光学元件包括一条有源光纤。
有利地，所述光纤元件的长度在10厘米和20米之间。
有利地，所述光纤元件的长度在20厘米和20米之间。
在一个特殊实施中，所述刚性安装座由聚碳酸酯制成。
在一个较佳实施中，所述刚性安装座由含有铝合金的材料制成。
在一个特定实施例中，所述安装座包括限定线路的凸棱，以安装置所述光纤元件。
在一个替代实施例中，所述安装座包括凹槽。
在一个较佳实施例中，所述分隔件至少包括一个凸棱，该凸棱介于所述多组的两个线圈之间。
在一个替代实施例中，所述分隔件包括交联树脂。
在一个特定实施例中，所述固定件是密封油脂。
在一个较佳实施例中，所述固定元件是硅酮化合物。
在一个替代实施例中，所述固定元件是聚氨基甲酸乙酯树脂。
在一个替代实施例中，所述固定元件是一个在结构上与所述基座连在一起的盖子。
本发明的第二方面涉及一种光学装置，包括一个容器，在里面安放下列元件：
-一个光纤元件，能够按某一含有多组相邻线圈的布局排列，
-一个光学元件，能够连接到所述光纤元件，
其特征在于，该容器包括
-安装所述光纤元件的安装座，所述安装座包括
-至少一个分隔件，能够物理地分隔所述多个线圈，以避免线圈间重叠产生的接触，
-固定所述光纤元件的构件，能够将所述元件固定在稳定位置上。
在一个特定实施例中，所述光学元件包括一根连接的光纤。
有利地，所述容器包括一个将所述光纤元件连接到该光学元件的所述连接光纤的单元。
在一个较佳实施例中，所述光纤元件包括光导纤维光栅。
在一个特定实施例中，所述光学元件是光学循环器。
在一个替代实施例中，所述光纤元件是有源光纤。
在一个替代实施例中，所述光学元件是光隔离器。
在一个替代实施例中，所述光学元件是光耦合器。
本发明的第三方面涉及一种安装含有光纤元件的光学装置的方法，与预定的传递函数有关，所述方法包括步骤：
-将所述元件安缠绕布局放置在刚性安装座内，以避免元件各部分间的重叠，
-通过固定件按某一布局固定所述元件，以防止在安装座内移动。
有利地，按某一种能避免元件各部分间接触的布局放置该光学元件。
在该方法的一个较佳实施例中，按一种螺旋布局放置所述元件。
有利地，所述螺旋布局具有的间距大于或等于该光纤元件的最大直径。
在一个特定实施例中，所述螺旋布局具有的间距约等于所述光纤元件最大直径的1.5倍。
有利地，所述固定步骤包括在所述安装座中加入一些保护的化合物的步骤。
在一个特定实施例中，所述传递函数与某一预定反射率光谱有关。
有利地，将所述元件放置到所述安装座的步骤中，所述反射率光谱所受的变化小于0.5dB。
有利地，在将所述元件放置到所述安装座的步骤中，所述反射率光谱所受的变化小于0.2dB。
本发明使将光纤元件放置到相关的安装座单元的操作要求不是很严格。
另外，本发明可能获得可靠的光学装置，该装置具有基本上等于标准特性的有效转移特性。在它的使用期间，该装置减少了必须对该装置作特征记录和检查工作量。
所建议的光学装置能够轻易地耦合到其他光和光电子装置，并能用作分立元件，独立于所连接的元件。
本发明的特性和优点将在下面，参考实施例描述，这些实施例不表示为限制性的示例，在附图中：
-图1示出一张按照本发明的一种光学装置平面图；
-图2示出一张按照本发明光学装置的替代实施例平面图；
-图3a和3b示出两个色散补偿器的示意图；
-图4示出一张按照本发明制造的一个容器的分解透视图，该容器能容纳两个补偿色散的装置；
-图5a示出一张图4容器底层机架的透视图；
-图5b示出一张图4容器中间机架的透视图；
-图5c示出图4容器的组织机架；
-图6示出一张按照已知技术制造的色散补偿器的容器平面图；
-图7a示出所测得的一种扩展啁啾光栅的反射率谱；
-图7b示出装在图7容器中的啁啾光栅的首次测得的反射率谱；
-图7c示出装在图6容器中的啁啾光栅的第二次测得的反射率谱；
-图8示出伸展在测试台上的啁啾光栅的反射率光谱，该光栅安装在图6的容器内，并安装在本发明的装置中。
-图9示出用于图1光学装置中的硅酮橡胶交联的FTIR(傅里叶变换红外光谱)分析。
给出一个非限制性例子，按照本发明的光学装置100的较佳实施例包括基座101，在图1中详细示出；光纤元件200，安装在基座上；和联结在基座101上的盖子(未显示)。
光纤元件200包括一条光纤，该光纤包括始端段201；中间部分，在始端段201后面，其中有一个遍及全长的啁啾光栅202；和末端段203。
基座101具有基本上是矩形的外部形状，在基座的中间打孔。该基座含有半圆形周边的凹口102，用于连接外部元件；两个输入开口103和两个输出开口104，均位于基座101的角上。
基座101支撑光纤元件200并保护该元件不受外部的机械应力，因此，该基座有足够的刚性，以对要使它变形的外部机械力作用提供适当的阻力。
有利地，基座101是用外形高稳定的材料制成的几乎是单块构件，例如聚碳酸酯，最好用玻璃纤维(例如达40％)，玻璃填充尼龙(例如尼龙66)，或铝和铝基(超)轻合金(例如阿维昂铝合金，铝镁锌系合金，优质镁铝合金)。
另外，基座配置有孔105和孔106，分别用作将容器固定于外部表面的螺杆孔，以及用作对准盖子的指示孔。
通过连接狭槽107，将每个输入开口103连接到光纤元件200的安装线路108，该线路在基座101上制成。
该安装线路108最好在基座101上经铣磨制成。
连接狭槽107包括一个凹槽110，适合于用作固定光纤元件200的始端段201的固定材料，例如橡胶，塑料或胶水。
安装线路108包括光纤元件200的通路，并且由弧形凸棱109限定。图1示出两组相对的弧形凸棱109和这两组之间的两个分隔区114。
在两组中的每一组中，弧形凸棱109沿半径渐增的同心圆周排列。
特别地，如图1所示的光纤元件200的安装线路108能按下列的螺旋外形安装所述元件。
相邻凸棱109间的距离最好略大于光纤元件200的最大直径，以便不需要对线路壁施加压力就能安装光导纤维，同时减少安装线路108内的移动性。
当设置输出104时，基座有连接到所述输出的凹槽111。
也将该凹槽111连接到安装线路108，并且将接近于开口104部分，相对于安装线路108平面的凹槽升高。
在该末端部分，每条凹槽111包括小池112，如需要可容纳胶水或一些其他的传统材料，当发生光导纤维末端伸出该装置的情况下，用这些材料固定该光导纤维的末端段203，如图2所示，而升高部分113用作支撑盖子的基底。
盖子进一步提供对光纤元件200的保护，并通常由半刚性的塑性材料制成，例如聚碳酸酯材料，其厚度较佳为0.7毫米，极易由丝印工艺印刷成，也可用作标签。也可以使用由不锈钢薄板制成的盖子，通常厚度为0.3毫米。
所述盖子可以具有自粘类型，并粘贴到未被光纤元件200占据的那些区域。
按照图1所示的光学装置，啁啾光栅202为DCG型，(色散补偿光栅)，用于补偿色散。
例如由申请人制成DCG型的啁啾光栅。
光学装置100适合于安装任何长度的光纤元件200，较佳的长度约为10厘米到20米。更佳的长度约为20厘米到20米。
特别地，安装在所述装置中的光纤啁啾光栅较佳的长度为大于10厘米，所述的最佳长度应大于20厘米，且通常不超过10米。
按照一个较佳实施例，啁啾光栅的长度约为2米。在这种最后的情况，光纤元件200的总长度约为3.4米，每个端点部分201和203的长度约为70厘米。
含有啁啾光栅202的光纤元件200的中间部分，能够依次容纳几根光纤，其中，已描述过的啁啾光栅通过一种已知的焊接技术进行光内接。
保护焊接处的圆柱形保护套管(称为管子)较佳地用传统技术制成，例如，用热缩套管，如由(意大利)OPTOTEC公司销售的热缩套管。该保护套管占有空间较少。
光导纤维200的末端段203配置有抗反射的终端，该抗反射的终端由已知的如锥形，抗反射涂层和类似的技术获得。
如图1所示，将光纤元件200小心地放置在凸棱109之间，以致元件200沿着安装线路108形成螺旋形。始端段201经输入开口103插入连接狭槽107，同时啁啾光栅202在安装线路108中顺时针地展开，直到末端段203放置在最内部的一圈。通过小池(凹槽)110中所含的材料，将始端段201固定到基座101上，以防止从光纤元件200的外部段传到内部段引起的轴向拉力。
例如，这种材料是一种如硅酮合成橡胶的合成橡胶材料。该合成橡胶将始端段201保护固定到基座上，同时对光纤施加一个所讨论的减少的压力，不会影响它的光学性能。
作为这种特定应用的选择，可以使用例如LUXTRAK 4047或4057ABLESTIK(Rancho Dominguez，CA90221)的商品。
光纤元件200所沿着展开的螺旋形基本上符合阿基米德螺旋线，该螺旋的伸展中心基本上与基座101对角线的交叉点相符。
最内层线圈的半径相应于不会损坏啁啾光栅202，并且不会影响它性能的曲率。
沿相邻线圈排列的光纤元件200的光纤截面的轴心之间的距离，即螺旋的间距ΔR，应大于或等于光纤元件200的最大直径，并且对整个螺旋的伸展部分是恒定的。
例如，间距ΔR合适的值是ΔR＝1.5d，这里d是光纤元件200的直径，包括重新涂覆区。
另外，基座101适合于安装光纤元件200，该元件200的两端从装置100中伸出，以致能适合于外部连接。
图2示出基座101，而将光纤元件200这样排列，以致末端段203通过合适的开口伸出。该末端段203由小池112中的合适的固定材料固定在凹槽111上
如前所述，将相对于安装线路108的含有小池112的凹槽，111的一部分升高。因此，从安装线路108的最内层线圈伸展到凹槽111的末端段203相对于基座101平面是倾斜的。该倾斜意指光纤段203不会与安置在安装线路108中的光纤元件200的部分接触。
申请人已经观察到，上述的安装线路108防止光纤元件200的相邻段间产生接触，这些段是共面的段或重叠的段。更普遍地，安装线路108可以避免光纤元件200的所有不同部分间的接触。
在安装线路108没有凸棱的区域，排列光纤元件200，以致没有占据地方的和与光纤的其他段接触的剩余光纤。
弧形凸棱109给光纤元件200一个预定的外形，并分隔相对于逐圈的光纤段。
螺旋外形的特殊优点在于，除上述优点外，还能够优化光学装置的整个尺寸。
除了弧形凸棱109外，也可以制成其他构件，或其他构件被嵌入到基座101中，使具有已规定的放置外形和/或分隔各段光纤元件200，因此，他们不会互相接触。
例如，其他的分隔件为无论什么形状的凸棱，凹槽，交联树脂。这些分隔件安置在基座101上、具有合适几何结构，例如螺旋形，或是通过光刻处理获得，或是这些的组合。
另外，将安置在安装线路108上的光纤元件200浸没在一种保护化合物中(附图中末显出)。
这种化合物可以是已知类型的硅酮或非硅酮的密封油脂，例如用于光纤电缆中的油脂。如硅酮密封油脂Filler H55-Pirelli或由HUBER销售的硅酮油脂LA444。
另外，这种化合物可以是室温下交联的树脂，例如聚氨基甲酸乙酯树脂。
所述保护的化合物较佳地是硅酮合成物。
一种合适的硅酮合成物的特点在于，当它在100摄氏度，经受热老化15天时，该硅酮合成物离析出的氢气量小于每公斤硅橡胶1立方厘米(1cm3/kg)。较适宜的离析量小于约0.5cm3/kg，和甚至更适宜的量为小于可交联材料的约0.1cm3/kg。特别优点是那些按照本发明的硅酮橡胶，其离析出的氢气量小于材料的约0.05cm3/kg。
该所述的特性可以通过适当地控制硅氢化作用反应中的氢-硅氧烷和乙烯基-硅氧烷化合物的化学计量比获得，该两种化合物用于为得到所述橡胶的硅氢化反应中。特别是用≡SiH和乙烯基官能团之间的1∶1化学计量比或用≡SiH基的化学计量亏损比进行反应。
申请人已经观察到，如果依照使树脂的物理性能最优化的技术情况所建议的方法进行前述的硅氢化作用反应，即用相对于乙烯基的1.5到2倍基的化学计量过剩比，在硅酮混合物中存在过剩的末反应氢-硅氧烷化合物能通过多余的氢-硅氧烷基与水的反应产生氢气，按照反应方程式：
然而，这些基的基本上完全反应，使得有可能获得基本上不含所述未反应的氢-硅氧烷化合物的橡胶，因此，避免了由于与水的分解反应导致有害氢气的形成。
图9示出硅酮橡胶的交联过程，这里≡SiH基和聚硅氧烷电抗的乙烯基间的比率约为1∶1(按下面描述的例3准备)。该曲线示出树脂交联的各阶段的FTIR光谱分析，从成分(线“A”)的混合开始，特别参考相对于≡SiH基的2155cm-1波段的IR吸收。如能从曲线图中所见的，刚好在将这些成分混合后1小时(线“B”)，该波段的密度明显地减少，约在4小时后(线“C”)，实际上变得可以忽略了。
申请人也还观察到，每公斤材料产生小于1立方厘米的氢，对于最终的硅酮橡胶，必须含有小于每公斤材料的0.045毫摩尔(毫克分子量)的未反应≡SiH基残余物。
因此，按照本发明的一种合成橡胶可以通过一种聚硅氧烷(较佳地为聚二甲基硅氧烷，含有化学式＞SiH-O-(短的“氢-硅氧烷”)的至少两个氢-硅氧烷官能团)和一种聚硅氧烷(较佳地为聚二甲基硅氧烷，含有化学式-CH＝CH2(短的“乙烯基-硅氧烷”)的至少两个乙烯基)的附加固化反应获得，氢-硅氧烷基的摩尔量和乙烯基的摩尔量之间的比率小于或等于1∶1。特别地，氢-硅氧烷基的摩尔量与乙烯基的摩尔量的比率在约1∶1和约0.5∶1之间，较佳地应在约0.9∶1和约0.7∶1之间，约0.8∶1的比率尤为适宜。
因为聚硅氧烷含有氢-硅氧烷基，对于本发明的目的，可以便利地利用化学式(I)的化合物：
这里R1，R2，R3，R4，和R5，互相独立地表示(C1-C4)烷基，(C5-C8)环烷基或苯基，较佳地表示甲基；p是约30和约200间的整数，而较佳地应在约50和约120之间；而q是约5和约40间的整数，而较佳地在约10和约25之间。较佳地，-HSiR4-O-类单元和-Si(R2R3)-O-类单元间的比率应在约1∶1和约1∶10之间，较佳地在约1∶3和约1∶5之间。较佳地，≡SiH基的数量应在化学式(I)的每克化合物约1毫摩尔和化学式(I)的每克化合物约10毫摩尔之间。
有利地，按照本发明含有氢-硅氧烷的聚硅氧烷，并尤其是化学式(I)的化合物，这里R1，R2，R3，R4，和R5是甲基，具有约10和约600mPas之间的粘滞率(在25摄氏度)，较佳地应在20mPas和400mPas之间，尤其适宜地带有约25和250mPas的粘度(按照标准的ASTM 445测得)。
能用于本合成物的含有氢-硅氧烷基的聚硅氧烷化合物的样品是以商标Silopren U130，Silopren U230，Silopren U430，Silopren U930(Bayer AG)，PS122.5，PS123，PS123.5，PS123.8，PS124.5，PS125，PS125.5，PS129.5(联合化学技术)出售的。
对于本发明的目的，在乙烯基-结束的聚硅氧烷化合物中，能方便地利用化学式(II)的化合物：
Figure A0081633200162
这里R1，R2，R3，R4，和R5，互相独立地表示(C1-C4)烷基，(C5-C8)环烷基或苯基，较佳地表示甲基；n是约200和约1200间的整数，而较佳地在约300和约1000之间；和m为0或1和5间的整数，而较佳地为0，1，或2。
按照本发明，乙烯聚合物硅氧烷，和特别是化学式(II)的化合物，这里R1，R2，R3，R4，和R5是甲基，的粘滞率(在20摄氏度)较佳地在约100mPas和约65000mPas之间，更佳地在约800和约12000mPas之间(ASTM D445)。对于本发明目的，可能使用具有预定粘度，例如具有5000mPas，的单一的化合物，或用一种具有不同粘度的两种或多种化合物的混合物，以获得这些不同化合物粘度间的中间粘度，(例如，通过将约1000mPas粘度的化合物和约10000mPas粘度的化合物按合适量混合，能获得约5000mPas的所述粘度)。
能用于本合成物中的含有乙烯-硅氧烷基的聚甲基硅氧烷化合物的样本是以商标Silopren U1，Silopren U5，Silopren U10，Silopren U65(Bayer AG)，PS441，PS441.2，PS442，PS443，PS444，PS445，PS447.6，PS463，PS491，PS493，PS735(联合化学技术)出售。
通常在有金属催化剂的情况下进行上述的附加固化反应，该固化剂施加到待固化的化合物中，较佳地按一种溶性盐或一种有机金属合成物的形式。其用量约为相对于混合物总重量的金属的百万分之5-10(ppm)，该金属较佳地从过渡金属元素中选择，例如铑或，较佳地铂，适宜作为一种溶性盐。能用于上述反应中的催化剂的样本是由联合化学技术公司(company United ChemicalTechnologies)出售的名为PC072，PC073，PC074，PC075，PC075.5和PC076。
另外，按照本发明的硅酮合成物可以方便地含有硅酮油，既具有修改待固化的混合物粘度的目的，又具有改善最终合成橡胶机械性能的目的。特别地，然而在一方面，所述的附加油可以改变待固化的混合物粘度，使它更便于使用，另一方面，在最终橡胶中存在这些油(这些油不会产生交联反应)有助于控制材料的最终柔软度，这样的柔软度，以致不会将不希望的机械压力传递(或转换到一种可忽略的程度)到嵌入在所述材料中的光学元件。这些油的粘滞率在25摄氏度(ASTM D445)时，较佳地在约20mPas和约2000mPas之间，较佳地应具有约100mPas和约1000mPas间的粘度。为了获得待固化混合物所需粘度，和最终合成橡胶所需的柔软特性，上述的油既可以单独地使用，以可以用作具有不同柔粘度的几种油的混合物使用。通常，依靠待固化混合物的所需粘度和最终树脂所需柔软度特性，最终合成物中的硅酮油的数量按重量计算可从约30％变化到约60％。
可方便地用于本发明目的的硅酮油为普通化学式的α-ω-三甲基硅烷氧基-聚二甲基硅氧烷：
这里r是约30和约500间的整数，较佳地应在约100和约400之间。
能用于本合成物的硅酮油的样本是以商标Baysilone M100，BaysiloneM500，Baysilone M1000(Bayer AG)，DC 200/20，DC 200/500，DC200/1000(Dow Coming)，AK100，AK500，AK1000(Wacker)出售。
按照本发明的合成物能另外含有二氧化硅，按重量计算，二氧化硅的含量通常在约5％和约20％之间。可以有利地使用按亚微观粒子格式(亚微观绕结烟二氧化硅fire-dry fumed silica)部分硅烷化的二氧化硅(气相白炭黑)，其粒子大小约0.007-0.01微米。商用的二氧化硅的样品包括二氧化硅Cab-O-Sil TS610(Cabot)，二氧化硅HDK H15，HDK H20，HDK H30(Wacker)。在合成物中二氧化硅的存在有双重目的：在应用阶段，使液态混合物变成浓化的触变类型(当混合物受到抗剪应力时，其粘度减少，当混合在静态时，其粘度增加)，并使最终材料具有改善的机械性能。
对于实际应用，最新的应用通常将待固化混合物的乙烯成分和氢-硅氧烷成分保持分离。
对于该目的，可方便地准备两种分离的各含有上述成分的混合物，与其他合适的添加剂混合。然后，通过将A部分和B部分按合适比例混合，可以获得两种成分的硅酮橡胶。A部分(或成分)和B部分的合成物的例子如下：
—A部分：含有一种或多种乙烯基-硅氧烷化合物；一种催化剂；任意地一种硅酮油(或几种硅酮油的混合物)以达到应用所需的粘度；和任意地一种合适量的二氧化硅；及
—B部分：含有一种或多种氢-硅氧烷固化剂，任意地一种硅酮油(油的混合物)及任意地一种适量的二氧化硅。
按照替代实施例，B部分可另外含有一定量的乙烯基-硅酮化合物。
然后在使用该材料时刻，将A部分和B部分按合适比例混合在一起。
对于光学装置100的特定应用，因为必须使合成橡胶合成物以相对小的尺寸嵌入到安装空间中，例如凸棱109间的空隙，较佳的是所用混合物应具有相当低的粘滞率，在摄氏20度时，较佳地，粘滞率应小于约2000mPas，可是还要有足够高的粘滞率，例如大于约500mPas，以致能避免所述混合物的过流现象。
特别较佳地，粘度应为约800mPas和约1500mPas之间。按照本发明构成的硅酮橡胶的两部分中，较佳地，每部分粗略有特定应用所需的粘度，或混合这两部分所能获得的粘度，这两部分分别具有比所需粘度较高的和较低的粘度。当这两部分按照预定化学计量比混合时，就能达到最终应用的粘度。如上所述，通过将足够量的具有合适粘度的硅酮油添加到这两部分的混合物中，能够获得混合物的所需粘度。
一旦混合了硅酮橡胶的这两种成分，将所产生的混合物注入进合适的安装空间，如下所述。该混合物的没有明显增加粘度的可使用的工作时间或有用周期可从约10分钟变化到约30分钟，而较佳地应为约15-20分钟。该时间周期通常考虑到足以允许将该混合物轻易地放置进安装空间内。在该段时间周期后，由于成分间的固化反应，混合物的粘度逐渐增加，并且在各自安装空间上，放置材料也变得困难了。
从两种成分混合时刻起，该材料需要化约30分钟到约2小时，较佳地需1-1.5小时就能达到类似于最终的硬度，达到这种硬度时，可认为固化反应已基本上完成。如上所述，无论如何，橡胶需要具有稍微较低的硬度，以致不能在嵌入橡胶中的光纤元件200上产生过多的机械应力。按照本发明，可通过适当地调节反应物的化学计量比(在减少氢-硅氧烷合成物的数量时，就能减少合成橡胶的交联度，并因此减少它的硬度)，或通过将合适量的具有合适粘度的硅酮油添加到该混合物中，就可以获得所需柔软度的硅酮橡胶。较佳地，按照本发明，一种硅酮橡胶具有的针穿透值应在约300 1/10mm和约600 1/10mm之间，依照标准的ASTM D1321测得，较佳地，在约400 1/10mm和约500 1/10mm之间。
为了将所述元件嵌入硅酮材料中，可以按照各种装配方法，在光学装置100内应用液态混合物和光纤元件200。在下所述的所有情况中，所涉及的液态硅酮混合物应当推测为(明白为)两种乙烯基-硅氧烷和氢-硅氧烷成分的混合物，包括催化剂和其他任何添加剂，如硅酮油或二氧化硅。如前所述的，所述混合物具有足够减少的粘度，即允许该混合物轻易地用在体积缩少的光学装置100的安装空间内，而不需要进行过分液化，以避免在安装空间内所述混合物的过流。通常，所用的混合物粘度在约500mPas和约2000mPas之间，而较佳地在约800mPas和1200mPas之间。
按照本发明的装配光学装置的第一种方法包括：第一步，将光纤元件200放置在基座101的安装线路108上；及第二步包括，将该液态硅酮混合物注射到所述元件上，注射一定量的该液态硅酮混合物，以形成能覆盖所述元件的1-2毫米厚的覆盖层。应特别小心地放置该光纤元件200，以致不会在所述光学元件上产生应力。按螺旋外形放置的光学元件，如图1所述的，可以证明有其优点：它能保征将施加于光纤元件200的应力减少到最小。一旦将硅酮混合物放置到基座上制成的安装线路108内，将光学装置100打开，放在室温下约2个小时，以使橡胶达到所需固化度，然后将该光学装置闭合。这种方法提供一种便利的优点：如果该元件出了点问题，例如由于在放置阶段的不正确地处理，在施加硅酮混合物前，允许轻易地恢复光学元件。
按照本发明的光学装置装配的第二种方法包括：作为第一步，首先将最小量的硅酮合成物(例如约0.8毫米厚度)注射到光学装置100的安装线路108的底部。接着，一旦这第一层硅酮橡胶变硬了，将光纤元件200放置在所述安装线路上。然后，进行第二次液态硅酮混合物的注射，以使光纤元件200完全被埋置。然后，按前面第一种方法所述，让这第二层固化。安装线路108底部的第一层硅酮橡胶给放置在所述安装线路上光学元件200提供轻微的粘着力，这样，减少了所述元件可能滑出所述安装线路的风险，如在第一种方法中可能发生的风险。
第三种方法包括：第一阶段，将硅酮混合物注射到光学装置100的安装线路108上。其后，立即将光纤元件放置在所述安装线路中，小心地将它完全嵌入还是液态的混合物内。还在这第三个例子中，在放置光学装置阶段，可能要更好地进行控制，以防止发生突然滑出安装线路的情况。
采纳上述的一种方法，将光纤元件放置在应力最小的相应的安装线路中，以致基本上不会引起所述元件传递函数的变化。在任何情况下，由于光学元件上硅酮材料的固定作用，使传递函数可能的最小变化保持不变，这样就保证该元件光学特性的恒定性。
基于上述的描述，技术熟练人员能轻易地发现将光纤元件放置到安装线路内的合适的方法，包括使用与那些已明显提到的材料不同的保护化合物。
这样，引进到安装线路的保护化合物提供了永久性柔软接触表面。因而，该表面能够吸收在放置阶段光纤元件所受的应力。这种化合物防止光纤元件200与安装线路108壁的接触，并且，另外能将光纤元件200固定在一个在该装置使用期不会产生明显变动的位置上，还不会给所述元件传递任何有害的机械应力。
参考图2的特殊解决方法，依照输出开口104，盖子粘贴到升高部分112，因此没有对光纤元件200的下面末端段203施加压力。
也可能使用其他平板式外形，光纤元件200平置在平板上，因此，仅在该元件特指段不会发生接触，例如极易受转移特性改变的那些部分。
与图1所示不同格式的平板外形，例如可以是螺旋形的曲线，具有不是圆形的和/或不是等间距的线圈。
此外，可以排列光纤元件200，以便防止光纤元件200部分段之间直接重叠引起的接触，但是允许某些部分相正切。
按照本发明某一特殊的替代实施例，光纤元件200不按平板格式排列，而是能以一种不会发生重叠的方式，按基座101上制成的心轴缠绕。较佳地，光纤元件200成螺旋形缠绕。更佳地，该光导光纤元件应按该元件任何不同部分间不存在任何类型接触的格式绕制。
勾划安装线路108的构件是这样的，不会使光纤元件200的性能发生改变，例如他们不含有锐利的转角，并且不会在所述元件上使用过小的曲率。
除了前述的啁啾光栅202外，所述的光学装置100适合于安装任何其他的光纤元件。
已知光纤元件的样品是：光纤光栅，用于放大光信号的有源光纤，光耦合器，通用光纤(例如单模光纤，偏振维持光纤，色散漂移光纤，光传感器用的光纤，等等)以及由这些光连接获得的元件。
进一步指出，所列出的光纤元件也可包括排列在所述元件的输入和/或输出或中间部分仅能传送的光纤段(例如单模光纤)。
如已经所述的，该技术解决方法适合于所有含有相应的传递函数的一部分光纤的光纤元件。该函数易受由机械应力引起的变化的影响，并在该光纤元件中，这部分应具有例如按缠绕配置方式排列所需的长度。
光学装置100保证在所述装置的使用期，将光纤元件200维持在一个稳定位置上，即保证该光纤元件，在它的整个长度或对于预定段部分不会从基座内的初始位置发生明显的移动。
在前述装置100的特殊情况中，由于安装线路108具有不允许所述元件的明显移动的尺寸，或因为保护化合物的作用，光纤元件200的位置保持稳定。
保护化合物和安装线路108是特殊的固定件，但其他的固定件也适用，例如其他类型的粘合剂，凹槽，容纳凸棱，光纤的管状通路，本身的盖子，用于分隔或组合的交联树脂，或任何其他适用于该目的构件。
现在将描述一种特殊的色散补偿器(CDC)，该补偿器使用上述的光学装置100。
图3a示出一张色散补偿器300的原理示意图，包括三端光循环器301，该循环器含有第一端口，连接到光纤302；第二端口，连接到光纤元件200，具有参考图1描述的类型；和第三端口，连接到另一条光纤303。
例如，光纤元件200包括两个级联的DCG型啁啾光栅202’和202”。
图3b是一张另一种色散补偿器类型的示意图，包括四端循环器305，连接到光纤302和303及第一个光纤元件200，并连接到类似于第一个的第二光纤元件200’。每个光纤元件200和200’包括两个级联的DCG型的啁啾光栅202’和202”。
光纤元件200和200’具有部分或完全重叠的反射波段。补偿器300’的色散是元件200和200’在重叠波段色散的合成。
如众所周知的，光脉冲分量沿着光纤，例如单模光纤，以不同的速度传播。例如，在按照标准的ITU-T G652类型的阶跃折射率光纤中，波长较长的光分量比波长较短的光分量传播得快。这引起增宽，从而引起数据脉冲的变形。
上述色散补偿器放置在光纤的末端段，依照沿所述光纤段传播的各种光信号，补偿光脉冲所受的色散。
相应于光纤302上具有限定波长的光信号的脉冲从光循环器301传递到光纤元件200。在满足知名的布拉格条件的点上，由啁啾光栅202和202’反射每种光脉冲分量。相对于波长较短的光分量，波长较长的光分量在传播较长一段啁啾光栅后，满足了所述的条件。传播一段较长路程的波长较长的光分量，经受较长延迟，然而，波长较短的光分量传播的路程较短，经受较短的延迟。由啁啾光栅引入的延迟具有与因为色散由光导纤维引起的延迟相反的符号，并因此达到补偿色散的目的。
这样，经过循环器301，将相应于在色散补偿后具有不同光波长的信号脉冲传递到光纤303。光纤元件200适合于补偿相应于具有各自波长的某一预定数量光信号的脉冲色散，例如波分复用(WDM)系统的光信号。
图3b中的补偿器300’的工作原理类似于图3a的补偿器300，但是该补偿器能保证：在第一光纤元件200上部分地补偿由不同波长信号积累的色散，并经过光循环器305另一段通路后，第二光纤元件200上完成补偿。
图4示出一张特定容器400的分解表示图，该容器能够容纳两个图3b所示类型300’的色散补偿器。在图4中末示出连接光纤302和303。
容器400有一底层机架404，该底层机架容纳四端循器305和两个重叠的光学装置100。直接放在底层机架404上的光学装置100具有图2所示的类型，即它有两条输出光纤，并串行连接到在它上面的光学装置100。
循环器305轻轻地平躺在底层机架404上，在两个光学装置100确定的中间圆环部分。
有一个中间机架405定位于底层机架上，依次地容纳类似于循环器305的四端器循环器305’，和两个光学装置100，重叠放置并按上所述的串行连接。
图4示出在上面位置的光学装置100，该光学装置100通过合适的圆柱形构件408固定到中间机架405。
组织机架406放在中间机架405的上面，并靠近盖子407。
例如循环器305和305’由JDS(USA)，E-TEK CA(USA)制造，以及均具有平行六边体形。
例如机架和盖子均同与制造光学装置100的基座101相同类型的塑料材料制成。
图5a示出一张底层机架404的示图。该底层机架为长方形，并含有边沿411，安装两个光学装置100的圆柱形或半圆柱形构件408，两个安装循环器305的柱杆409，及小支柱410，适用于通过螺杆或其他固定件。
图5b示出中间机架405，除了已参考底层机架404描述的元件外，还包括：两个固定循环器305’的柱杆409；和两条作为安装在底层机架404上的光纤通路的狭缝412。中间机架装备有开口413，允许光纤通过，以使光纤连接到安装在底层机架404上的循环器305。
图5c示出组织机架406，包括开口412和开口418。开口412位于组织机架406的四边，作为从位于底层机架404和中间机架405上的所有四个光学装置100来的光纤的通路，而开口418作为连接到循环305和305’端口的光纤通路。
在组织机架的边沿411上，有各种大小的孔420，作为固定盖子407用的构件的通路。
组织机架406还有凸棱415，用作光导纤维的限定导轨，和合适的安装槽414，能容纳光纤的焊接部分。有利地，组织机架406装备有两套安装槽416，用于安装不同尺寸的圆柱形循环器。
所描述的安装CDC的容器400基本是通用的，该容器允许使用平行六边体形的循环器305和305’，但是它们也可换成使用圆柱形的循环器。
特别地，在安装槽416上制成一个坑417，因此圆柱形的并具有一定尺寸的循环器不能伸出到组织机架406的边沿411以上。
例如，圆柱形的循环器是由上述的JDS和E-TEK公司制造。
组织机架406有开口419，作为光纤引到外部的通路，和小柱子410’，与底层机架404和中间机架405上的小柱子410对齐，例如允许作为将这三个机架和盖子407固定在一起的螺杆的通路。
在两个色散补偿器中，每个都按照图3b所示的方案制造，并安装在所述容器400内，来自循环器305和305’，和来自四个光学装置100的光导纤维(图4中未显示)分别穿过合适的开口418和412，到达组织机架406。
光纤围绕凸棱415缠绕，并且按上述的方法连接在一起，这些方法对于技术熟练的人员从上述的描述和从相关附图中是明显的。
可以看出，光纤元件200和200’，每个都安置在它们自己的机壳内，包括基座101和相应的盖子，并且，该光纤元件200和200’结构上被外部安放在所述机壳的光循环器305和305’隔开。
申请人已注意到，光学装置100使安装在该装置上的光纤元件可能成为独立元件。例如光学装置100可轻易地从一个容器转移到另一个容器，而不需要涉及到安装在那里的光纤元件，并因而免除了重复放置的操作。该操作是特别精巧的，并且需要通过测量它的传递函数，进行随后的特征记录。
类似于容器400的，能安装不同于所描述色散补偿器的一种光装置的容器，和包括适当连接到一种光学装置，如光隔离器，或平板光学类或熔化光纤类的光耦器，都能轻易地由技术熟的人员根据上面描述制成。
光装置的一个例子是一种已知类型的光导纤维放大器，该光学装置适合于安装在如参考图4所描述的一种容器里。
例如，这种类型的光放大器包括一条放置在两个隔离器之间的掺铒光导纤维，连接到一个光耦合器。该光放大器能将从合适的泵源发射的光能转移到该掺杂光导纤维。
如前所述，能将铒掺杂光导纤维方便地安置在基座101上，而且用参考图4中光循环器305和305’描述的相类似方式，将该光隔离器和光耦合器安置在容器400内。
在类似于早先描述的组织机架406内实现铒掺杂光纤，光耦器和两个光隔器间之间的光连接。
例1
啁啾光栅反射率的测量
申请人已经总结了测量光纤啁啾光栅的反射光谱的经验。依照已知技术，在放置前和放置后，均在一个模块内和在一个例如象参考光学装置100所述的机壳内进行该测量。
如已陈述的，依照已知技术，将补偿色散的装置安装在合适的模块内，例如那些由申请人制造的并用符号CDCM(色散补偿模块)指明的模块，例如模块CDC 0480，和CDC 016160。
例如，这样的模块适合于容纳两个补偿色散的装置，用在双向光传播系统中。
参考图6，模块600包括：金属基座601，提供通道602作为光纤到外部的通路；中央区603，能够容纳一个或两个循环器；弧形凸棱604和安装槽605，适合于安装保护焊接处的圆柱形套管。
用于实验中的模块长约21厘米，宽为14厘米。
例1a
安置在直线位置上的啁啾光栅反射率的测量
由申请人制造的，所讨论的光纤啁啾光栅的总长约为2米，其中光栅约占160厘米。
通过仔细地将啁啾光栅放置在几乎是直线位置的工作台上，实现该光栅的反射率的初步估计。
光纤啁啾光栅的一端连接到传统耦合器的第一端。该耦合器的第二端适当地连接到宽光谱光源，而第三端连接到一台光谱分析仪。该光谱分析仪测量从该啁啾光栅所反射的信号光谱。
为了防止反射，将该光纤的另一端，在这一端记录啁啾光栅，切割成与所述光纤光轴具有适当倾斜度的斜面，该斜面通常具有7-8度的倾斜角。为了减少任何的剩余反射，将所述一端沉浸到具有与光纤核(n≌1.46)相等折射率n的光学油中。
图7a示出放置在基座601之前所测得的啁啾光栅的反射率光谱，即，它示出反射功率与传输功率间的比率的绝对值。该值与波长有关的，以分贝表示。
申请人指出，在图7a所示的反射率曲线图中和在下列图的曲线中，纵座标所示的值也考虑到由测量设置引进的损失。这些曲线对反射率的绝对值是无意义的，但有助于估计反射率随波长的变化。
例1b
依照技术情况安装在装置中的啁啾光栅反射率的测量
接着，申请人将啁啾光栅放在基座601上。然后，光纤啁啾光栅沿由凸棱604和安装槽605限界的圆形通路排列成几圈。
一些安装槽605被光纤中的焊接部分占据，而其他安装槽组成的导轨用于光纤元件部分。
在这样的一条通路中，两个邻近的凸棱604之间，必需将不同线圈的几段安装成互相接触，并且在含有啁啾光栅的不同点的光纤部分之间存在重叠现象。
接着按上述的方式，重复测量反射率。图7b示出测得的光谱。申请人观察到，在相应于波长约为1544.5纳米的反射率存在一个类锐的下跌。
申请人假设这个反射率的下跌是由于在放置时对光纤元件施加的机械压力引起的。
申请人相信，光纤元件的某些部分间存在的接触能够形成例如改变反射率光谱的机械应力，如同测量所发现的。特别地，申请人认为经过重叠接触引入的机械应力幅度大于由相切部分接触引入的应力。
然后，申请人抽出该测试光纤，并又将它插入进基座601，然的，测量该反射率光谱，具有图7c所示的结果。在图7c看到，在相应于波长约1540纳米的反射率处有一个下跌。
这个在相应于另一波长值的反射率处的下跌，可能是由于在该光纤上产生应力的区域不同于相应图7b产生应力的区域引起的。
然后考虑第二个光纤啁啾光栅。该光栅长为1.5米，而包括再涂区域的直径约为0.4毫米。
图8用细连续线示出第二个伸展的啁啾光栅的反射率光谱。即，小心地将该光栅放置在几乎为直线位置的工作台上，并不受力的作用。该光谱占据的波长范围在1538.5纳米和1545纳米之间。
将第二个啁啾光栅嵌入按照技术情况制成的基座601，而它的反射率光谱按上述测量。
图8中用虚线示出安装在基座601上的第二啁啾光栅所测得的反射率光谱。对于某些波长值，该光谱相应于伸展元件的差异小于0.5dB。对于其他波长值，例如相应于波长1539.5纳米，存在约0.5dB的偏差。对于波长1544.5纳米，存在约1dB的偏差。
例1c
按照本发明，安装在安装槽上的啁啾光栅反射率的测量
申请人制成如参考图1所描述的基座101。
基座101由加强型聚碳酸酯制成，大小为12cm×12cm×3mm。
经过在基座101上铣磨获得具有螺旋外形的安装线路108。所用盖子的厚度为0.7mm。
弧形凸棱109的厚度约为0.5mm，而高度约为2.5mm。
两个相邻的弧形凸棱109间的距离约为1mm。
接着，按照前面参考光学装置100所描述的方法，将光纤啁啾光栅放在基座101上，该过程要额外地注视保护化合物的注入和固化。
所用的保护化合物是按照下一个例子2制成的混合物。这种混合物固化需要约2小时。
例子1b的，所测得的放置在基座101的第二啁啾光栅的反射率光谱由图8中的连续粗线表示。
放置在基座101的啁啾光栅的光谱点和伸展的啁啾光栅点之间的所有偏差均小于0.5dB，而个别地方小于0.2dB。
这些实验已经表明光学装置100能够保护光纤元件200，大大地减少了在放置阶段所产生传递函数的变化，比相对于在放置过程中，在传统模块上产生的变化大大地减少了。
例2
硅酮橡胶的准备
申请人通过将下列的A部分和B部分混合准备第一种硅树橡胶，A部分和B部分含有下列成分：
A部分
    化合物   重量份     乙烯基(mmol/g)   总乙烯基(mmol/g)
    Silopren U1Silopren U10硅酮油M100催化剂二氧化硅Cab-O-SilTS610     1616110.26.8     0.130.05---     2.080.8---
B部分
    化合物   重量份   -Si-H基(mmol/g)   总-Si-H基(mmol/g)
  Silopren U230硅酮油M100硅酮油M500二氧化硅Cab-O-SilTS610     1.015268.0     2.3---     2.3---
乙烯基-硅氧烷化合物Silopren U1和Silopren U10，氢-硅氧烷固化剂Silopren U230和硅酮油M100和M500由Bayer AG公司销售。二氧化硅Cab-O-Sil TS610由Cabot公司销售。
A和B两部分的(和因此两部分的混合物的)粘滞率在25℃(ASTM)时约为1000mPas。
A部分和B部分按1∶1比率混合，因而，乙烯基和氢-硅氧烷基间的摩尔比率约为1∶0.8，因此最后提及的反应基组具有稍微的化学计量亏损。液态混合物的工作时间约为15-20分钟。在两种成分混合后约1小时，该化合物具有固态橡胶的浓度，在2-3小时内达到最终的硬度。按照标准ASTM D1321，在针穿透测试中，该橡胶给出约470 1/10mm值。
例3
硅酮橡胶的准备
申请人按例2所述的过程准备第二种硅酮橡胶，只有化合物中的重量份不同，混合物B部分中的Silopren U230是1.25，而不是1.0。这样，将A部分与B部分按1∶1的比例混合，在乙烯基和氢-硅氧烷基间的化学计量比变成约1∶1。因而获得的橡胶显示出与例2类似的特性，具有约400 1/10mm的针穿透值
例4
通过橡胶老化估计氢气析出
按照例2和例3，申请人准备10克硅酮橡胶样品，将该样品在一连串试管(内容积为150立方厘米)内表面涂一薄层(约200微米厚)的液态混合物，在试管内也存在0.1毫升水(5.5毫摩尔)。
按这种方式准备了按照例2的第一组(G1)混合物1∶0.8样品(乙烯基∶氢-硅氧烷基)和按照例3的第二组(G2)混合物1∶1样品。
两个组G1和G2中的每一组分成两个分组，分别为G1a和G1b，G2a和G2b。两个分组G1a和G2a的试管，在试管表面分布好液态混合物薄层后立即进行密封，而该混合物在密封试管内固化。另一方面，分组G1b和G2b中的混合物在试管开口的情况下固化，一旦固化结束，就将该试管密封。
在完成固化时，约在液态混合沉积后三个小时，将装有硅酮橡胶的试管送进烘炉内，在100摄氏度进行15天的老化测试(粗略地相当于在约10摄氏度的温度下老化20多年)。
在老化测试结束时，恢复试管，并用一台惠普(Hewlett-Packard)Mod.5480气体色谱仪分析所述试管内离析出的气体成分，以检测任何微量的氢气。
表1给出老化测试的结果。
表1：老化测试
组 摩尔比率乙烯基/氢-硅氧烷基 密封类型 H2析出量(组的平均值)cm3/kg橡胶
 G1a  1∶0.8 立即 ＜0.03
 G1b  1∶0.8 固化后 ＜0.03
 G2a  1∶1 立即 ＜0.05
 G2b  1∶1 固化后 ＜0.03
从表1中的数据可以看到，即使在G2a组的较严重情况，所存的氢析出量远小于所指定的容许值1cm3/kg和较佳值0.5cm3/kg。
在比较合成物组份的类似老化测试中，析出的氢气量(固化后在密封试管测得)大于材料的100cm3/kg。该对比合成物是按照例3，但以≡SiH基相对于乙烯基的1.5∶1比率(即总合成物中化合物硅酮橡胶U230的4.32重量份)准备的。

Claims (35)

1)一种包括容器(400)的光学装置，在容器内安排有：
-光纤元件(200)，能按包含多个相邻线圈的布局排列；
-光学元件(305)，能连接到所述光纤元件，
其特征在于，所述容器包括：
-所述光纤元件的安装座(101)，所述安装座包括
-至少一个分隔件(109)，能物理地分隔所述多个线圈，以避免由通过它们间的重叠产生接触，
-一个固定所述光纤元件的构件，能将所述元件固定在某一稳定位置。
2.如权利要求1的光学装置，其特征在于，所述光学元件(305)包括至少一条用于连接的光纤。
3.如权利要求2的光学装置，其特征在于，所述容器包括一个将所述光纤元件(200)连接到所述至少一条用于光学元件(305)连接的光纤的单元(406)。
4.如权利要求1的光学装置，其特征在于，所述光纤元件(200)包括一个光导纤维光栅。
5.如权利要求1的光学装置，其特征在于，所述光学元件是光循环器(305)。
6.如权利要求1的光学装置，其特征在于，所述光纤元件是有源光纤。
7.如权利要求1的光学装置，其特征在于，所述光学元件是光隔离器。
8.如权利要求1的光学装置，其特征在于，所述光学元件是光耦合器。
9.一种光学装置(100)，包括
-光纤元件(200)，该元件与预定传递函数有关，能按多组相邻线圈排列，
-刚性机安装座(101)，能够容纳所述光纤元件，
其特征在于，所述安装座包括
-至少一个分隔件(109)，能物理地分隔多个线圈，以避免由它们间的重叠产生接触，
-用于固定所述光纤元件的构件，能将所述元件固在稳定位置上。
10.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述分隔件能分隔所述多个线圈，以避免它们间的接触。
11.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述光学元件(200)包括在其一部分中的一个光纤光栅(202)。
12.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述光学元件(200)包括在其一部分中的一个光纤啁啾光栅(202)。
13.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述光学元件(200)包括一个色散补偿器。
14.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述光学元件(200)包括一有源光纤。
15.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述光纤元件(200)的长度在10cm和20m之间。
16.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述光纤元件(200)的长度在20cm和20m之间。
17.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述刚性安装座(101)是由聚碳酸酯制成。
18.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述刚性安装座(101)是由一种包含一种铝合金的材料制成。
19.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述刚性安装座(101)包括凸棱(109)，能为所述元件勾划出安装线路(108)。
20.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述安装座(101)包括凹槽。
21.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述分隔件包括介于所述多个线圈中两个线圈之间的至少一个凸棱(109)。
22.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述分隔件包括交联树脂。
23.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述固定件是密封油脂。
24.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述固定件是硅酮化合物。
25.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述固定件是一种聚氨基甲酸乙酯树脂。
26.如权利要求9的光学装置，其特征在于，所述固定件是一个结构上连接到所述基座的盖子。
27.一种装配光学装置的方法，其特征在于，包括一个与预定的传递函数有关的光纤元件(200)，
所述方法包括步骤
-将所述元件按缠绕布局放入一个刚性安装座(101)内，这样以避免该元件各部分间的重叠，
-通过固定件按所述布局将所述元件锁定，以防止在安装座内移动。
28.如权利要求27的装配光学装置的方法，其特征在于，所述放置步骤包括按某种布局放置所述光学元件的步骤，该布局可避免该元件各部分间的接触。
29.如权利要求27的装配光学装置的方法，其特征在于，所述的将元件放到安装座的步骤包括按螺旋形布局放置所述元件。
30.如权利要求29的装配光学装置的方法，其特征在于，所述螺旋形布局具有的间距大于或等于光纤元件(200)的最大直径。
31.如权利要求29的装配光学装置的方法，其特征在于，所述螺旋形布局具有的间距约等于所述光纤元件最大直径的1.5倍。
32.如权利要求27装配光学装置的方法，其特征在于，所述锁定步骤包括将一定量的保护化合物注入在所述安装座上。
33.如权利要求27的装配光学装置的方法，其特征在于，所述传递函数与预定的反射率光谱有关。
34.如权利要求33的装配光学装置的方法，其特征在于，在将所述元件放在所述安装座上的步骤中，所述反射率光谱所受的变化小于0.5dB。
35.如权利要求34的装配光学装置的方法，其特征在于，在将所述元件放在所述安装座上的步骤中，所述反射率光谱所受的变化小于0.2dB。
CN00816332A 1999-11-30 2000-11-29 含有光纤元件的光学装置 Pending CN1402895A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99123719 1999-11-30
EP99123719.9 1999-11-30
US16863299P 1999-12-03 1999-12-03
US60/168,632 1999-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1402895A true CN1402895A (zh) 2003-03-12

Family

ID=8239487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00816332A Pending CN1402895A (zh) 1999-11-30 2000-11-29 含有光纤元件的光学装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20030133686A1 (zh)
EP (1) EP1234357B1 (zh)
JP (1) JP2003515797A (zh)
CN (1) CN1402895A (zh)
AU (1) AU1524901A (zh)
CA (1) CA2389162A1 (zh)
DE (1) DE60017284T2 (zh)
WO (1) WO2001041263A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825165A (zh) * 2013-12-26 2014-05-28 北京航天时代光电科技有限公司 一种圆形结构的高功率全光纤激光器
CN107239597A (zh) * 2017-04-28 2017-10-10 合肥晶澳太阳能科技有限公司 一种光伏组件层压工艺的层压参数设置方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW495042U (en) * 2001-11-28 2002-07-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Concentrated wave-splitting combining module
EP1676158B1 (en) * 2003-09-25 2019-05-22 Nufern Apparatus and methods for accommodating loops of optical fiber
NL1026832C2 (nl) * 2004-08-12 2006-02-14 Genexis B V Inrichting voor het aansluiten van apparaten op lichtgeleidende vezels.
EP2043204B1 (en) * 2006-07-19 2016-05-04 Nikon Corporation Cassette for optical fiber amplifier, optical fiber amplifier and light source device
US7831113B1 (en) * 2007-10-18 2010-11-09 Hrl Laboratories, Llc Optical pulse position modulator with chirp compensation
ES2634704T3 (es) * 2010-06-15 2017-09-28 CommScope Connectivity Belgium BVBA Organizador para un cable de fibra óptica y método de suministro de un empalme para un cable de fibra óptica
US9874688B2 (en) 2012-04-26 2018-01-23 Acacia Communications, Inc. Co-packaging photonic integrated circuits and application specific integrated circuits
US11360278B2 (en) 2014-10-29 2022-06-14 Acacia Communications, Inc. Optoelectronic ball grid array package with fiber
DE102015013689A1 (de) * 2015-10-21 2017-04-27 Trumpf Laser Gmbh Faserhalterungseinheit und Faseraufnahmeelement
US10928274B2 (en) * 2018-03-09 2021-02-23 Viavi Solutions Inc. Fiber-optic interconnection stabilization apparatus

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2161612B (en) * 1984-07-11 1988-02-03 Stc Plc Optical fibre transmission systems
DE3532312A1 (de) * 1985-09-11 1987-03-12 Philips Patentverwaltung Verfahren zur herstellung einer verbindung zwischen zwei optischen leitungen und anordnung zur ausuebung des verfahrens
US5090792A (en) * 1989-04-28 1992-02-25 Raynet Corporation Optical fiber tap handling tray
US5479554A (en) * 1994-01-11 1995-12-26 Windsor Communications Splice closure apparatus for continuous optical ground wire communications cable and splicing system
US5960143A (en) * 1995-02-17 1999-09-28 Corning, Inc. Protective housing for an integrated optical component
US5703990A (en) * 1996-03-14 1997-12-30 Lucent Technologies Inc. Apparatus for housing a linearized optical fiber amplifier
IT1283721B1 (it) * 1996-04-05 1998-04-30 Pirelli Cavi S P A Ora Pirelli Apparato e metodo per l'alloggiamento di componenti ottici
KR100242412B1 (ko) * 1996-10-25 2000-03-02 윤종용 광섬유 증폭기의 광학소자 고정용 패키징 박스
US5778132A (en) * 1997-01-16 1998-07-07 Ciena Corporation Modular optical amplifier and cassette system
US5887107A (en) * 1997-04-09 1999-03-23 Ciena Corporation Strain relieving fiber optic multiplexer package
US5802237A (en) * 1997-04-18 1998-09-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical fiber organizer
US5987207A (en) * 1997-06-27 1999-11-16 Siecor Corporation Fiber organizer
US5848213A (en) * 1997-06-30 1998-12-08 Litton Systems, Inc. Low shupe bias fiber optic rotation sensor coil
US6483978B1 (en) * 2001-06-08 2002-11-19 Photon-X, Inc. Compact optical amplifier module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825165A (zh) * 2013-12-26 2014-05-28 北京航天时代光电科技有限公司 一种圆形结构的高功率全光纤激光器
CN107239597A (zh) * 2017-04-28 2017-10-10 合肥晶澳太阳能科技有限公司 一种光伏组件层压工艺的层压参数设置方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003515797A (ja) 2003-05-07
CA2389162A1 (en) 2001-06-07
EP1234357A2 (en) 2002-08-28
WO2001041263A2 (en) 2001-06-07
DE60017284D1 (de) 2005-02-10
US20030133686A1 (en) 2003-07-17
WO2001041263A3 (en) 2002-01-17
DE60017284T2 (de) 2005-12-08
EP1234357B1 (en) 2005-01-05
AU1524901A (en) 2001-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1402895A (zh) 含有光纤元件的光学装置
CN1125358C (zh) 光学装置及光纤组件
CN1097206C (zh) 光纤光栅及其制造方法
CN1243994C (zh) 用于光信息处理和光电子信息处理的光子器件
CN1140820C (zh) 光学连接器
CN1111358A (zh) 用于光导纤维电缆的吸氢组合物及掺合有此类组合物的光导纤维电缆
CN1670548A (zh) 光波导及其制造方法
CN1950414A (zh) 有机金属聚合物材料
CN1577031A (zh) 光码分多路复用传输方法和光码分多路复用传输装置
CN1257003C (zh) 涂覆的光导纤维
CN1774655A (zh) 光纤、光纤的连接方法以及光连接器
US5101029A (en) Isocyanurate-containing organosilicon compounds
CN1573378A (zh) 折射率分布透镜及采用其的复合光学元件
CN1616523A (zh) 有机金属聚合物材料及其制造方法
CN1375958A (zh) 波分复用传输路径和其中所使用的色散补偿光纤
US7574097B2 (en) Polysilane composition, optical waveguide and method for fabrication thereof
CN1174271C (zh) 光学元件
CN100343707C (zh) 光波导
CN1381762A (zh) 光波导路径器件、以及使用该器件的光源及光学装置
CN1467516A (zh) 光波导、光收发模块、层叠结构
CN101045788A (zh) 固化型有机金属组合物、有机金属聚合物材料以及光学部件
CN101044421A (zh) 光纤和传输系统以及波分复用传输系统
US6828031B2 (en) Method of fixing a fiber optic component in an optical device the optical device so obtained and the polymer composition used therein
JP2012004298A (ja) 光学デバイス
JP2010248392A (ja) 重合性化合物およびこれを含む組成物、樹脂材料、光学素子並びに光ヘッド装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication