CN212160159U - 一种多芯光纤的扇出接头组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多芯光纤的扇出接头组件，包括：三维波导芯片、多芯光纤头以及单模光纤阵列，三维波导芯片的输入端与多芯光纤头连接，三维波导芯片的输出端与单模光纤阵列连接。这样，通过三维波导芯片的输入端与多芯光纤头连接，三维波导芯片的输出端与单模光纤阵列连接，利用三维波导芯片将多芯光纤头中呈二维排列的多芯分布转换为呈一维阵列的多芯分布，而后与单模光纤阵列对准耦合，形成结构较为简单的多芯光纤扇出接头组件，降低制造难度，并且能够用于批量生产。

Description

一种多芯光纤的扇出接头组件

技术领域

本实用新型涉及光纤通信技术领域，特别涉及一种多芯光纤的扇出接头组件。

背景技术

多芯光纤(Multi Core Fiber，MCF)是一种在共同的包层区中存在多个独立纤芯的新型光纤，每个纤芯均在单模状态下工作，能够实现长距离低串扰的空分复用光信号传输，非常适合传输大容量的光信息。

现有的制备多芯光纤的方法，在芯数较多时操作难度较大，难以进行批量制作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多芯光纤的扇出接头组件，其制作简单，能够进行批量制作。

为实现上述目的，本实用新型有如下技术方案：

一种多芯光纤的扇出接头组件，包括：

三维波导芯片、多芯光纤头以及单模光纤阵列；

所述三维波导芯片的输入端与所述多芯光纤头连接；

所述三维波导芯片的输出端与所述单模光纤阵列连接。

可选的，所述三维波导芯片包括三维光波导，所述输入端的所述三维光波导呈二维排列，所述输出端的所述三维光波导呈一维排列。

可选的，所述多芯光纤头包括：多芯光纤和方形玻璃毛细管；

所述多芯光纤位于所述方形玻璃毛细管内。

可选的，所述多芯光纤的芯数范围为4～32。

可选的，所述三维光波导的波导数量与所述多芯光纤头中多芯光纤的芯数相同。

可选的，所述多芯光纤的芯数为4，所述多芯光纤包括4个单模波导，所述4个单模波导呈矩阵排列。

可选的，所述输入端的所述三维光波导呈矩阵排列。

可选的，所述多芯光纤的芯数为7，所述多芯光纤包括7个单模波导，所述7个单模波导呈圆周及圆心排列。

可选的，所述输入端的所述三维光波导呈圆周及圆心排列。

可选的，所述多芯光纤头与所述三维波导芯片的输入端连接，所述三维波导芯片的输出端与所述单模光纤阵列连接包括：

所述多芯光纤头通过粘结紫外胶与所述三维波导芯片的输入端连接，所述三维波导芯片的输出端通过粘结紫外胶与所述单模光纤阵列连接。

本实用新型实施例提供的一种多芯光纤的扇出接头组件，包括：三维波导芯片、多芯光纤头以及单模光纤阵列，三维波导芯片的输入端与多芯光纤头连接，三维波导芯片的输出端与单模光纤阵列连接。这样，通过三维波导芯片的输入端与多芯光纤头连接，三维波导芯片的输出端与单模光纤阵列连接，利用三维波导芯片将多芯光纤头中呈二维排列的多芯分布转换为呈一维阵列的多芯分布，而后与单模光纤阵列对准耦合，形成结构较为简单的多芯光纤扇出接头组件，降低制造难度，并且能够用于批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了根据本实用新型实施例一种多芯光纤的扇出接头组件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例一种三维波导芯片的立体结构示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例一种多芯光纤的截面结构示意图；

图4示出了根据本实用新型实施例一种多芯光纤的截面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术的描述，现有的制备多芯光纤的方法，在芯数较多时操作难度较大，难以进行批量制作。

为此，本申请实施例提供一种多芯光纤的扇出接头组件，包括：三维波导芯片、多芯光纤头以及单模光纤阵列，三维波导芯片的输入端与多芯光纤头连接，三维波导芯片的输出端与单模光纤阵列连接。这样，通过三维波导芯片的输入端与多芯光纤头连接，三维波导芯片的输出端与单模光纤阵列连接，利用三维波导芯片将多芯光纤头中呈二维排列的多芯分布转换为呈一维阵列的多芯分布，而后与单模光纤阵列对准耦合，形成结构较为简单的多芯光纤扇出接头组件，降低制造难度，并且能够用于批量生产。

为了便于理解本申请的技术方案和技术效果，以下将结合附图对具体的实施例进行详细的描述。

参见图1和图2所示，本申请实施例提供一种多芯光纤的扇出接头组件，包括：

三维波导芯片1、多芯光纤头2以及单模光纤阵列3；

三维波导芯片1的输入端12与多芯光纤头2连接；

三维波导芯片1的输出端13与单模光纤阵列3连接。

本申请实施例中，三维波导芯片1包括三维光波导11，三维波导芯片1输入端12的三维光波导11呈二维排列，三维波导芯片1的输出端13的三维光波导11呈一维排列，参见图2所示，图2为三维波导芯片1的立体结构图。三维波导芯片1将二维排列的多芯分布转换为一维排布的多芯分布。本实施例中，可以通过激光直写波导技术制备三维光波导11，具体的，可以为，飞秒激光通过物镜聚焦到材料内部，例如玻璃、晶体、高分子以及透明陶瓷等，诱导材料结构改变使其折射率提高，从而在材料内部形成三维立体光波导。本实施例中，采用玻璃作为光波导形成的基体，例如可以采用氧化物玻璃、氟化物玻璃等。飞秒激光在各种玻璃中写入的光波导通过改变激光照射条件来改变折射率和芯径，实现单模和多模的光波导，并且光通信波段的损耗小于0.5db/cm。

本申请实施例中，多芯光纤头2用于承载多芯光纤。例如，多芯光纤头2包括：多芯光纤和方形玻璃毛细管，多芯光纤位于方形玻璃毛细管内。多芯光纤是一种在共同的包层区中存在多个独立纤芯的新型光纤。可以通过采用掺氟包层折射率剖面结构，实现长距离低串扰的空分复用光信号传输。基于空分复用理念的多芯光纤，在一根光纤中同时传输多路光信号，可极大地提高通信容量，以突破当前普通单模光纤传输容量极限。本实施例中，多芯光纤的芯数范围可以为4～32，例如可以为4、7、16等。

在具体的实施例中，形成多芯光纤头2的方法可以为，将多芯光纤穿入方形玻璃毛细管并突出于方形玻璃毛细管3～5mm，而后用胶水将多芯光纤固定于方形玻璃毛细管内，待多芯光纤固定后，研磨去除突出于方形玻璃毛细管的多芯光纤，使得多芯光纤的端面与方形玻璃毛细管的端面齐平，以便后续与波导芯片对准耦合。

本实施例中，三维光波导11的波导数与多芯光纤的芯数相同，从而使得三维光波导与多芯光纤完全耦合，便于光信号的传输。例如，多芯光纤的芯数可以为4，多芯光纤包括4个单模波导，4个单模波导呈矩阵排列，参见图3所示，图3为4芯多芯光纤的截面图。多芯光纤中的4个单模波导呈矩阵排列时，三维波导芯片1的输入端12的三维光波导11也呈矩阵排列。多芯光纤的芯数还可以为7，多芯光纤包括7个单模波导，7个单模波导呈圆周及圆心排列，参见图4所示，图4为7芯光纤的截面图。多芯光纤中的7个单模波导呈圆周及圆心排列时，三维波导芯片1的输入端12的三维光波导11也呈圆周及圆心排列。

本申请实施例中，单模光纤阵列3中的单模光纤(Single Mode Fiber)为中心玻璃芯很细只能传一种模式的光纤。单模光纤的模间色散很小，对光源的谱宽和稳定性有较高的要求。

本实施例中，形成单模光纤阵列3的方法，可以为，将玻璃V型槽、玻璃进行超声波清洗并烘干，而后将玻璃V型槽放入装配工装内。将单模光纤带前端7mm左右的光纤剥除涂覆层，露出内部的光纤带，并对暴露出的光纤带进行清洁。将单模光纤带放入V型槽中，调整光纤带前后的位置，使得暴露的光纤带处于V型槽的台阶位置上，台阶位置是指V型槽的位置，光纤带的尾部被临时固定在夹具上，以避免光纤带脱离出V型槽。随后，将玻璃盖板放在玻璃V型槽上并夹紧，并在玻璃盖板与玻璃V型槽端面的连接处注入紫外固化胶水，待紫外固化胶水充满玻璃V型槽和玻璃盖板之间的间隙时，采用紫外光照射，使得紫外固化胶水被固化，从而将玻璃V型槽、光纤带以及玻璃盖板粘结为一个整体，形成单模光纤阵列，从装配工装上取下单模光纤阵列。而后可以将单模光纤阵列放入85℃左右的烘箱内进行烘烤，以彻底固化紫外固化胶水，还可以对形成的单模光纤阵列的端面进行研磨，以利于后续与波导芯片进行耦合。

本申请实施例中，三维波导芯片1的输入端12与多芯光纤头2连接，三维波导芯片1的输出端13与单模光纤阵列3连接。

本实施例中，三维波导芯片1的输入端12与多芯光纤头2连接，利用三维波导芯片1将多芯光纤头2中呈二维排列的多芯分布转换为呈一维排列的多芯分布，而后将三维波导芯片1的输出端13与单模光纤阵列3连接，形成结构较为简单的多芯光纤扇出接头组件，降低制造难度，并且能够用于批量生产。

本实施例中，形成多芯光纤扇出接头组件的方法，可以为，设置六维光学调节系统，六维光学调节系统包括处于中间的芯片固定座，两侧各有一个六维精密光学调节架，同时配置有相应的激光光源、双通道光功率计、光功率计、紫外光固化系统、CCD摄像监视系统、照明光源以及防震光学平台。而后，将三维波导芯片1输入端12和输出端13进行清洁，装入六维光学调节系统的芯片固定座上，三维波导芯片1的输出端13可以在左侧，输入端12可以在右侧。而后，将多芯光纤头2装入六维光学调节系统右侧光学调节架上的光纤阵列夹具上，并对准光功率计的探测头。随后，将单模光纤阵列3装入六维光学调节系统左侧光学调节架的光纤阵列夹具上，将分别处于最边缘的两个通道光纤连接激光源。在CCD摄像监视系统的观察下，通过监测光功率计的插入损耗值，不断调整两侧的六维精密光学调节架，使得插入损耗值达到预设值，在插入损耗值达到预设值时，表明多芯光纤头2与三维波导芯片1的输入端12波导已经对准，单模光纤阵列3最边缘处的通道光纤与三维波导芯片1的输出端13波导已经对准。而后，将单模光纤阵列的其他通道光纤分别接入激光源，检测其插入损耗值，必要时可以微调光学调节架，使得各个通道的损耗值都达到均衡。本实施例中，在调整好三维波导芯片1、多芯光纤头2以及单模光纤阵列3的位置后，可以在多芯光纤头2与三维波导芯片1的输入端12连接处涂覆紫外胶水，在三维波导芯片1的输出端13与单模光纤阵列3的连接处涂覆紫外胶水，而后用紫外光照射涂覆的紫外胶水，使得紫外胶水固化，将多芯光纤头2与三维波导芯片1的输入端12连接在一起，将三维波导芯片1的输出端13与单模光纤阵列3连接在一起，形成多芯光纤的扇出接头组件。还可以将多芯光纤的扇出接头组件放入85℃的烘箱中进行高温烘烤，使紫外胶水完全固化。

以上对本申请实施例提供的多芯光纤的扇出接头组件进行了详细的描述，该组件通过三维波导芯片的输入端与多芯光纤头连接，三维波导芯片的输出端与单模光纤阵列连接，利用三维波导芯片将多芯光纤头中呈二维排列的多芯分布转换为呈一维阵列的多芯分布，而后与单模光纤阵列对准耦合，形成结构较为简单的多芯光纤扇出接头组件，降低制造难度，并且能够用于批量生产。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多芯光纤的扇出接头组件，其特征在于，包括：

三维波导芯片、多芯光纤头以及单模光纤阵列；

所述三维波导芯片的输入端与所述多芯光纤头连接；

所述三维波导芯片的输出端与所述单模光纤阵列连接。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述三维波导芯片包括三维光波导，所述输入端的所述三维光波导呈二维排列，所述输出端的所述三维光波导呈一维排列。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述多芯光纤头包括：多芯光纤和方形玻璃毛细管；

所述多芯光纤位于所述方形玻璃毛细管内。

4.根据权利要求3所述的组件，其特征在于，所述多芯光纤的芯数范围为4～32。

5.根据权利要求3所述的组件，其特征在于，所述三维光波导的波导数量与所述多芯光纤的芯数相同。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的组件，其特征在于，所述多芯光纤的芯数为4，所述多芯光纤包括4个单模波导，所述4个单模波导呈矩阵排列。

7.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述输入端的所述三维光波导呈矩阵排列。

8.根据权利要求3-5任意一项所述的组件，其特征在于，所述多芯光纤的芯数为7，所述多芯光纤包括7个单模波导，所述7个单模波导呈圆周及圆心排列。

9.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述输入端的所述三维光波导呈圆周及圆心排列。

10.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述多芯光纤头与所述三维波导芯片的输入端连接，所述三维波导芯片的输出端与所述单模光纤阵列连接包括：

所述多芯光纤头通过粘结紫外胶与所述三维波导芯片的输入端连接，所述三维波导芯片的输出端通过粘结紫外胶与所述单模光纤阵列连接。

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