CN203012183U - 承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其中包括顺序连接的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤，单模单纤双芯准直器包括依次轴接的单模双芯尾纤和第一透镜，滤波片组件包括依次轴接的滤波片和第二透镜，混合型双芯尾纤依次与第二透镜和滤波片轴接粘合，单模双芯尾纤依次通过第一透镜、隔离器芯件、滤波片、第二透镜与混合型双芯尾纤光路连接。采用该种结构的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，显著增大了泵浦光通过多模光纤耦合进双包层光纤的承载功率和耦合进增益光纤的耦合效率，结构简单、成本低廉，满足了高低功率放大器需求，性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及光网络领域，特别涉及光纤放大器技术领域，具体是指一种承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器（IWDM）。
背景技术
现有技术中，随着通信技术的不断发展，光纤通信网络的普及率越来越高。
其中，最核心的就是激光器设备。在目前的激光器设备中，为了能够使用波分复用技术，已经普遍使用了光波分复用隔离滤波混合器（IWDM，Isolator/Filter Wavelength DivisionMultiplexer Hybrid）。
现在的光纤放大器和光波分复用设备的集成度越来越高，功率也越来越高，在目前的IWDM中，大多只能承载300mW泵浦光，这种IWDM性能对于低功率的放大器是没有问题的，但却无法满足高功率放大器的需求，从而给人们的工作和生活都带来了很大的不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够显著增大泵浦光通过多模光纤耦合进双包层光纤的承载功率、提高信号光通过双包层光纤耦合进增益光纤的耦合效率、结构简单、成本较低、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器。
为了实现上述的目的，本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器具有如下构成：
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其主要特点是，所述的光波分复用隔离滤波混合器包括顺序连接的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤，所述的单模单纤双芯准直器包括依次轴接的单模双芯尾纤和第一透镜，所述的滤波片组件包括依次轴接的滤波片和第二透镜，所述的混合型双芯尾纤依次与所述的第二透镜和滤波片相轴接粘合，所述的单模双芯尾纤依次通过所述的第一透镜、隔离器芯件、滤波片、第二透镜与所述的混合型双芯尾纤相光路连接。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的单模单纤双芯准直器还包括依次套设于所述的单模双芯尾纤和第一透镜外部的第一玻璃管，所述的单模双芯尾纤和第一透镜外部与所述的第一玻璃管之间均通过粘胶层相固定粘结。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的单模双芯尾纤的端面与和该单模双芯尾纤的轴线垂直的平面之间的二面角呈8°，且该单模双芯尾纤包括第一路光纤和第二路光纤，所述的第一路光纤和第二路光纤并行排列的平面与所述的二面角所在平面相平行。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的第一路光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的信号端，所述的第二路光纤截断。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的混合型双芯尾纤的端面与和该混合型双芯尾纤的轴线垂直的平面之间的二面角呈13°，且该混合型双芯尾纤包括多模光纤和双包层光纤，所述的多模光纤和双包层光纤并行排列的平面与所述的二面角所在平面相垂直。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的多模光纤和双包层光纤的中心轴线间的距离为200μm。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的混合型双芯尾纤还包括双芯毛细管和第二玻璃管，所述的多模光纤和双包层光纤并行排列穿设于所述的双芯毛细管中，且所述的第二玻璃管套设于该双芯毛细管的外部，所述的双芯毛细管的外部与所述的第二玻璃管之间通过粘胶层相固定粘结。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的多模光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的泵浦端，所述的双包层光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的公共端。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤的外部套设有大玻璃管，所述的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤与所述的大玻璃管之间均通过粘胶层相固定粘结。
采用了该实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，由于其中采用了单模单纤双芯准直器和混合型双芯尾纤，其中取单模双芯尾纤的双芯中的一路光纤作为IWDM的信号端，另外一路截去，同时将混合型双芯尾纤中的双包层光纤作为IWDM的公共端，多模光纤作为IWDM的泵浦端，从而不仅显著增大了泵浦光通过多模光纤耦合进双包层光纤的承载功率，而且提高了信号光通过双包层光纤耦合进增益光纤的耦合效率，结构简单、成本低廉，能够满足高低功率的放大器的需求，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
附图说明
图1为本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的混合型双芯尾纤的结构示意图。
图2为本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的滤波片组件的结构示意图。
图3为本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的滤波片组件和混合型双芯尾纤全胶组合的结构示意图。
图4为本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的单模单纤双芯准直器中的单模双芯尾纤结构示意图。
图5为本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的单模单纤双芯准直器组装的结构示意图。
图6为本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的单模单纤双芯准直器被截断未用单模光纤的结构示意图。
图7为本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的全胶组装的结构示意图。
图8为本实用新型的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器的整体结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其中，所述的光波分复用隔离滤波混合器包括顺序连接的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤，所述的单模单纤双芯准直器包括依次轴接的单模双芯尾纤和第一透镜，所述的滤波片组件包括依次轴接的滤波片和第二透镜，所述的混合型双芯尾纤依次与所述的第二透镜和滤波片相轴接粘合，所述的单模双芯尾纤依次通过所述的第一透镜、隔离器芯件、滤波片、第二透镜与所述的混合型双芯尾纤相光路连接。
其中，所述的单模单纤双芯准直器还包括依次套设于所述的单模双芯尾纤和第一透镜外部的第一玻璃管，所述的单模双芯尾纤和第一透镜外部与所述的第一玻璃管之间均通过粘胶层相固定粘结；同时，所述的单模双芯尾纤的端面与和该单模双芯尾纤的轴线垂直的平面之间的二面角呈8°，且该单模双芯尾纤包括第一路光纤和第二路光纤，所述的第一路光纤和第二路光纤并行排列的平面与所述的二面角所在平面相平行；其中，所述的第一路光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的信号端，所述的第二路光纤截断。
不仅如此，该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中，所述的混合型双芯尾纤的端面与和该混合型双芯尾纤的轴线垂直的平面之间的二面角呈13°，且该混合型双芯尾纤包括多模光纤和双包层光纤，所述的多模光纤和双包层光纤并行排列的平面与所述的二面角所在平面相垂直；同时，所述的多模光纤和双包层光纤的中心轴线间的距离为200μm；另外，该混合型双芯尾纤还包括双芯毛细管和第二玻璃管，所述的多模光纤和双包层光纤并行排列穿设于所述的双芯毛细管中，且所述的第二玻璃管套设于该双芯毛细管的外部，所述的双芯毛细管的外部与所述的第二玻璃管之间通过粘胶层相固定粘结；其中，所述的多模光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的泵浦端，所述的双包层光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的公共端。
同时，该承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器中的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤的外部套设有大玻璃管，所述的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤与所述的大玻璃管之间均通过粘胶层相固定粘结。
在实际使用当中，本实用新型的新型的承载高功率泵浦光的三端口IWDM（Isolator/FilterWavelength Division Multiplexer Hybrid），其包括顺序连接的单模单纤双芯准直器，隔离器芯件11，滤波片组件和混合型双芯尾纤3；所述的单模单纤双芯准直器依次粘接有单模双芯尾纤8和透镜9，取单模双芯尾纤8的双芯中的一路光纤7作为IWDM的信号端，另外一路截去，该准直器的透镜9端连接所述的隔离器芯件11；所述的滤波片组件由滤波片5和透镜4粘接，该组件的透镜4端和混合型双芯尾纤3粘接；所述的混合型双芯尾纤3的双芯穿有双包层光纤和多模光纤，双包层光纤作为IWDM的公共端，多模光纤作为IWDM的泵浦端。
请参阅图1所示，其中，混合型双芯尾纤斜面高低点连线和两个纤芯连线垂直。其中一根光纤为多模光纤1，另一根光纤为双包层光纤2；所述的混合型双光尾纤3斜端面具有指定的抛光角度13度；所述的混合型双光尾纤3具有指定的两芯间距200um。
再请参阅图2所示，滤波片组件部分包括透镜4和滤波片5，所述的滤波片组件部分的透镜4斜端面具有指定的抛光角度13度。
再请参阅图3所示，混合型双光尾纤和滤波片组件按指定位置放置在微调节架上，根据相关光学参数进行调整，使之泵浦光从多模光纤到双包层光纤的光路达到最佳耦合位置，在中间间隙处用胶水固化使之相互固定，外部再套设玻璃管6，并通过胶水固化。
再请参阅图4所示，单模单纤双芯准直器部分的单模双芯尾纤8斜面高低点连线和两个纤芯连线平行。其中两根都为单模光纤7。
再请参阅图5所示，所述的单模单纤双芯准直器包括所述的单模双芯尾纤8和透镜9组成。所述的单模双芯尾纤8、透镜9和上述步骤6的组合元件按指定位置放置在微调节架上，根据相关光学参数进行调整，使之信号光从单模双光准直器的其中一根单模光纤到双包层光纤，再从双包层光纤到单模测试光纤13的光路达到最佳耦合位置，通过玻璃管10和胶水固化把所述的单模双芯尾纤8和透镜9相互轴接做成单模单纤双芯准直器。
再请参阅图6所示，把单模单纤双芯准直器中未通信号光的一根单模光纤掐断。通信号光的一根单模光纤保留作为IWDM信号端。
再请参阅图7所示，分别将上述步骤的组合元件和上述的单模单纤双芯准直器按指定位置放置在微调节架上，根据相关光学参数进行调整，使之信号光从单模单纤双芯准直器中保留的一根单模光纤7到双包层光纤2，再从双包层光纤2到单模测试光纤13的光路达到最佳耦合位置，再把所述的隔离器芯11套在单模单纤双芯准直器上，调节微调节架使之达到最佳耦合位置，两边加上玻璃管12用胶水固定。
再请参阅图8所示，去掉单模测试光纤13。
在本实用新型的应用中，承载高功率泵浦光的三端口IWDM不仅可承载6W高功率泵浦光，而且降低了信号光和泵浦光在传输过程中损耗和与增益光纤的耦合损耗。该三端口IWDM结构简单、成本低廉，具有更高的可靠性，满足高低功率的放大器的需求。其采用了单模单纤双芯准直器和混合型双芯尾纤，从而提高了如下两个性能。
（1）增大泵浦光通过多模光纤耦合进双包层光纤的承载功率；
（2）增大信号光通过双包层光纤耦合进增益光纤的耦合效率。
采用了上述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，由于其中采用了单模单纤双芯准直器和混合型双芯尾纤，其中取单模双芯尾纤的双芯中的一路光纤作为IWDM的信号端，另外一路截去，同时将混合型双芯尾纤中的双包层光纤作为IWDM的公共端，多模光纤作为IWDM的泵浦端，从而不仅显著增大了泵浦光通过多模光纤耦合进双包层光纤的承载功率，而且提高了信号光通过双包层光纤耦合进增益光纤的耦合效率，结构简单、成本低廉，能够满足高低功率的放大器的需求，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的光波分复用隔离滤波混合器包括顺序连接的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤，所述的单模单纤双芯准直器包括依次轴接的单模双芯尾纤和第一透镜，所述的滤波片组件包括依次轴接的滤波片和第二透镜，所述的混合型双芯尾纤依次与所述的第二透镜和滤波片相轴接粘合，所述的单模双芯尾纤依次通过所述的第一透镜、隔离器芯件、滤波片、第二透镜与所述的混合型双芯尾纤相光路连接。
2.根据权利要求1所述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的单模单纤双芯准直器还包括依次套设于所述的单模双芯尾纤和第一透镜外部的第一玻璃管，所述的单模双芯尾纤和第一透镜外部与所述的第一玻璃管之间均通过粘胶层相固定粘结。
3.根据权利要求2所述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的单模双芯尾纤的端面与和该单模双芯尾纤的轴线垂直的平面之间的二面角呈8°，且该单模双芯尾纤包括第一路光纤和第二路光纤，所述的第一路光纤和第二路光纤并行排列的平面与所述的二面角所在平面相平行。
4.根据权利要求3所述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的第一路光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的信号端，所述的第二路光纤截断。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的混合型双芯尾纤的端面与和该混合型双芯尾纤的轴线垂直的平面之间的二面角呈13°，且该混合型双芯尾纤包括多模光纤和双包层光纤，所述的多模光纤和双包层光纤并行排列的平面与所述的二面角所在平面相垂直。
6.根据权利要求5所述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的多模光纤和双包层光纤的中心轴线间的距离为200μm。
7.根据权利要求5所述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的混合型双芯尾纤还包括双芯毛细管和第二玻璃管，所述的多模光纤和双包层光纤并行排列穿设于所述的双芯毛细管中，且所述的第二玻璃管套设于该双芯毛细管的外部，所述的双芯毛细管的外部与所述的第二玻璃管之间通过粘胶层相固定粘结。
8.根据权利要求5所述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的多模光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的泵浦端，所述的双包层光纤为该光波分复用隔离滤波混合器的公共端。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的承载高功率泵浦光的三端口光波分复用隔离滤波混合器，其特征在于，所述的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤的外部套设有大玻璃管，所述的单模单纤双芯准直器、隔离器芯件、滤波片组件和混合型双芯尾纤与所述的大玻璃管之间均通过粘胶层相固定粘结。
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| CN109445034B (zh) * | 2019-01-03 | 2020-07-14 | 荆门博谦信息科技有限公司 | 少模波分复用耦合器 |
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