CN213876093U - 一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置 - Google Patents

Abstract

一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，是在现有大芯径保偏光纤熔接系统的基础上，加入了高效线偏振光注入系统、输出光准直滤光系统、光功率及消光比检测系统以及数据采集处理显示系统；在测出待接无源大芯径保偏光纤的光功率值及消光比值后，再测出有源大芯径保偏光纤与无源大芯径保偏光纤熔接后的光功率值及消光比值，通过对两组数据的对比分析，不断调整有源大芯径保偏光纤的偏振轴以匹配无源大芯径保偏光纤的偏振轴，当两组数据对比达到最佳时，完成外形结构不同、内部应力源也不一致的两种大芯径保偏光纤的对轴熔接。本实用新型设计新颖、操作简单方便且有效可靠，熔接后得到的大芯径保偏光纤光功率和消光比高、通讯质量好，极具推广应用价值。

Description

一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置

技术领域

本实用新型涉及一种光纤熔接装置，尤其涉及一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，属于光纤熔接装置制造技术领域。

背景技术

光纤通信传输量大、保密性好，现已成为当今最主要的有线通信方式。

光纤通信的基础之一是光纤。

由于光波在单模光纤的传输过程中，存在着两个正交的偏振态，这两个偏振态的光波在传播过程中，由于受单模光纤椭圆度、折射率分布以及应力非对称性等影响，两个偏振态的光波传播常数存在差异，传播中会产生双折射，导致偏振模色散的产生，从而限制了其在光纤传感等领域的发展。

由于保偏光纤(英文名：Polarization Maintaining Fiber，简称：PMF)对线偏振光有较强的偏振保持能力，因此在相干光通信、光纤传感和光纤陀螺等领域的应用日趋广泛，近年来，已得到了长足的发展，广泛用于航天、航空、航海、工业制造及通信等各个领域。

保偏光纤按照光纤中双折射产生的方式不同，可分为几何形状效应光纤、应力感应光纤，其中，几何形状效应型光纤包括椭圆芯型、边槽型、边隧道型等保偏光纤，应力感应型光纤包括领结型、熊猫型、内椭圆包层型、矩形应力包层型等保偏光纤为。

光纤通信网络的建设和维护过程中，经常需要对光纤进行熔接，现有的非同种大芯径保偏光纤熔接装置及其熔接方法，通常是采用侧面或端面图像识别技术，对保偏光纤的快慢轴进行识别并对准后，再采用专用熔接设备完成熔接，例如：

发明专利申请(申请号201210359961.2)提供的《一种保偏光子晶体光纤与熊猫光纤熔接方法》，包括选取光纤的初始位置、偏振轴的对准、熔接步骤，采用端面成像对轴技术，实现光子晶体光纤与熊猫光纤的偏振轴对准；

发明专利(申请号201310746242.0)提供的《一种保偏光子晶体光纤的熔接方法》，通过先对待熔接的两根光纤进行预处理，再将两根光纤放入熔接机的熔接室中，进行偏振轴对准，然后对熔接部位进行预加热、再加热和循环加热，最后对熔接点进行加强和保护，提高了偏振轴对准精度，避免光纤模场不匹配引起的熔接损耗过大问题，同时具有较高的熔接强度；

发明专利(申请号201310369271.X)提供的《一种熊猫型保偏光纤侧视对轴装置及方法》，通过成像显微镜获取两根光纤的侧视图像，并利用数字图像处理的方法找出光纤中心位置和最大光强位置，得到两个位置的绝对差，通过同步转动两根光纤获取绝对差和转动角关系的关系曲线，取曲线的最高值点附近若干点进行二次拟合得到特征角，计算两根光纤的特征角之差，由此可得两根光纤的应力轴偏差角，通过转动其中一根光纤，得到所需的应力轴偏差角，可实现保偏光纤的对轴，主要针对熊猫保偏光纤，能实现各种尺寸的熊猫型保偏光纤的对轴；

发明专利(申请号201310617063.7)提供的《基于保偏光纤端面定轴的装置及其再熔接方法》，通过定位夹持工装、定位夹持装置、摄像装置、第一步进电机、第二步进电机和平移台，配合单模熔接机的使用，完成保偏熔接机的所有功能；

发明专利(申请号201310164685.9)提供的《一种用于保偏光纤对轴的调心装置》，横向电动位移平台、纵向电动位移平台、垂直电动位移平台、第一转接板、第二转接板、第三转接板，以及二维精密手动位移平台、位移平台连接板，用于保偏光纤对轴中的调心；

发明专利申请(申请号201710242945.8)提供的《光纤熔接机及光纤熔接方法》，通过两可旋转光纤夹、一光纤切割刀、一光纤端面定位单元和一光纤熔接单元，实现更加直观有效的定位，对不同类型的光纤进行有效的熔接；

发明专利申请(申请号201711096022.2)提供的《光纤切割机、光纤熔接套件和保偏光纤熔接方法》，将摄像单元的焦点设置在切割刀的切割处，在切割刀组件切割保偏光纤时，通过摄像单元获知应力棒的位置情况，利用转动组件进行调节，再利用移动夹固定光纤，随后转移到熔接机上熔接；

发明专利申请(申请号202010121744.4)提供的《一种保偏光纤对轴接续方法》，包括将第一待对轴保偏光纤一端与测试仪连接，然后将第一待对轴保偏光纤另一端通过适配器与光源线进行对接，使用熔接机将一段单模光纤与第一待对轴保偏光纤进行熔接，将单模光纤的另一端安装在辅助夹具上进行夹持并使其端部置于熔接平台一侧，第二待对轴保偏光纤一端端部置于熔接平台另一侧，第二待对轴保偏光纤另一端与测试仪连接，转动辅助夹具直到测试仪上的数值与步骤S1中的数值D相同时，熔接平台将单模光纤与第二待对轴保偏光纤熔接，完成对轴接续；

实用新型专利(申请号201920144536.9)提供的《保偏光纤熔接系统》，包括工具套管、导管和两个夹具，工具套管的内侧设置有光纤切割刀、电极加热器和摄像装置，两个夹具套设在所述导管内，且均可沿导管的轴向滑动；

发明专利(申请号200810226457.9)提供的《一种保偏光纤侧视图像匹配对轴方法及其装置》，通过将待对轴的两根保偏光纤中心轴对齐在同一直线上，用平行光照射光纤的一侧并记录此时光纤对侧的出射光强分布序列，用与平行光成α角的平行光照射光纤的另一侧并记录此时光纤该侧对侧的出射光强分布序列，根据记录的出射光强分布序列，分别计算每一方向照射时两光纤的互相关系数R1和R2，旋转其中一根保偏光纤，重复上述步骤，根据互相关系数确定对轴位置。

可以看出，上述现有技术中的保偏光纤熔接技术已经非常成熟，能够满足同种保偏光纤相互熔接的需求。

然而，由于历史和技术的原因，现实中许多地方已铺设有外形结构、内部应力源均有所不同的两种或两种以上的不同保偏光纤，而对于非同种保偏光纤的熔接，现有技术中给出的技术方案往往熔接效果并不理想，而这些外形结构不同、内部应力源也不一致的非同种保偏光纤，由于各种原因往往需要进行熔接，而现有技术目前尚不能给出较为完满的熔接装置和熔接方法。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型实施例提供一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，目的在于：

给出一种合适的大芯径保偏光纤的熔接装置，使得外形结构不同、内部应力源也不一致的无源大芯径保偏光纤与有源大芯径保偏光纤对接后组成的大芯径保偏光纤能够获得较高的光功率和消光比，从而保证光纤的通讯质量。

为达此目的，本实用新型实施例提供如下的技术方案：

一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，用于外形结构不同、内部应力源也不一致的无源大芯径保偏光纤与有源大芯径保偏光纤的对轴熔接，包括：

大芯径保偏光纤熔接系统，所述大芯径保偏光纤熔接系统包括五维微调光纤夹具；

所述无源大芯径保偏光纤的一端固定放置在所述大芯径保偏光纤熔接系统内的一侧，与所述无源大芯径保偏光纤对轴熔接的所述有源大芯径保偏光纤的一端由所述五维微调光纤夹具夹持放置在所述大芯径保偏光纤熔接系统内的另一侧；

所述五维微调光纤夹具夹持所述有源大芯径保偏光纤并对所述有源大芯径保偏光纤偏振轴进行微调从而与所述无源大芯径保偏光纤的偏振轴进行对轴；

其特征在于：

还包括高效线偏振光注入系统、输出光准直滤光系统、光功率及消光比检测系统以及数据采集处理显示系统；

所述高效线偏振光注入系统设置在所述大芯径保偏光纤熔接系统连接的所述无源大芯径保偏光纤的另一端，所述高效线偏振光注入系统包括高效线偏振光发生器和单包层单偏振光纤，其中：

所述高效线偏振光发生器的输出端与所述单包层单偏振光纤的一端接续，所述单包层单偏振光纤的另一端与所述无源大芯径保偏光纤的另一端接续，所述高效线偏振光发生器用以发生高效线偏振光，所述单包层单偏振光纤用以向所述无源大芯径保偏光纤传导所述高效线偏振光；

所述输出光准直滤光系统设置在所述大芯径保偏光纤熔接系统连接的所述有源大芯径保偏光纤的另一端，所述输出光准直滤光系统包括滤光组件、准直组件和光阑，其中：

所述滤光组件设置在所述有源大芯径保偏光纤的另一端，所述滤光组件用于初步去除通过所述无源大芯径保偏光纤进入所述有源大芯径保偏光纤中的所述高效线偏振光在传输过程中产生的包层光；

所述准直组件设置在所述滤光组件之后，所述准直组件用于对通过所述滤光组件后的所述高效线偏振光进行准直使之成为平行光；

所述光阑设置在所述准直组件的后方，所述光阑用于阻挡通过所述准直组件后的所述平行光中其数值孔径超出所述光阑纤芯数值孔径的光，从而进一步滤除所述高效线偏振光在所述无源大芯径保偏光纤及所述有源大芯径保偏光纤中传输时产生的包层光；

所述光功率及消光比检测系统设置在所述输出光准直滤光系统之后，所述光功率及消光比检测系统包括光功率计和消光比测试仪，其中：

所述光功率计设置在所述光阑之后，所述消光比测试仪设置在所述光功率计之后，所述光功率计和所述消光比测试仪用于对通过所述光阑的所述平行光依次进行光功率和消光比的检测；

所述数据采集处理显示系统包括数据采集传输器、数据分析处理器和显示器，其中：

所述数据采集传输器与所述光功率计、所述消光比测试仪、所述数据分析处理器和所述显示器信息互联，所述数据采集传输器采集所述光功率计获得的所述平行光光功率数据、以及所述消光比测试仪获得的所述平行光消光比数据并发送给所述数据分析处理器进行分析处理和记录获得分析处理数据，然后，所述数据采集传输器将所述分析处理数据通过所述显示器显示，用于所述五维微调光纤夹具对所述有源大芯径保偏光纤进行偏振轴的调整。

进一步的，所述滤光组件为包括高折射率胶水的液体滤光器，所述准直组件为包括准直透镜的激光准直器。

进一步的：

所述五维微调光纤夹具为通过信息控制能够进行自动调整操作的自动五维微调光纤夹具，所述数据采集传输器还与所述自动五维微调光纤夹具信息联通，所述数据采集传输器采集所述自动五维微调光纤夹具的操作数据上传给所述数据分析处理器，所述数据分析处理器依据所得所述自动五维微调光纤夹具的操作数据、所述光功率数据和所述消光比数据进行分析处理后形成反馈数据通过所述数据采集传输器发送给所述自动五维微调光纤夹具对所述有源大芯径保偏光纤进行偏振轴调整，使之最终与所述无源大芯径保偏光纤的偏振轴一致。

与现有技术相比，本实用新型有益效果及显著进步在于：

1)本实用新型实施例提供的一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，通过在现有大芯径保偏光纤熔接系统的基础上，加入高效线偏振光注入系统、输出光准直滤光系统、光功率及消光比检测系统以及数据采集处理显示系统，首先测出待熔接的无源大芯径保偏光纤的光功率值以及消光比值，再测出有源大芯径保偏光纤与无源大芯径保偏光纤熔接后的光功率值以及消光比值，通过对两组数据的对比分析，不断调整有源大芯径保偏光纤的偏振轴以匹配无源大芯径保偏光纤的偏振轴，最后达到符合设想的结果，完成外形结构不同、内部应力源也不一致的大芯径保偏光纤的对轴熔接；

2)本实用新型实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，对轴精确，适应性强，能够适应多种外形结构不同、内部应力源也不一致的大芯径保偏光纤的对轴熔接并取得较好的对轴效果，获得较佳的光功率值以及消光比值，保证熔接后的大芯径保偏光纤的通讯质量；

3)本实用新型实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，设计新颖独特，熔接施工方法简单方便而且可靠，用于外形结构不同、内部应力源也不一致的大芯径保偏光纤熔接后得到的大芯径保偏光纤光功率和消光比高，通讯质量好，因此，极具推广应用价值。

附图说明

为更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对本实用新型的实施例所需使用的附图作一简单介绍。

显而易见地：

下面描述中的附图仅是本实用新型中的部分实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，但这些其他的附图同样属于本实用新型实施例所需使用的附图之内。

图1为本实用新型实施例提供的一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置的结构示意图；

图2为一种利用本实用新型实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置进行大芯径保偏光纤对轴熔接的过程示意框图。

图中：

110-无源大芯径保偏光纤，120-有源大芯径保偏光纤；

210-大芯径保偏光纤熔接系统，211-五维微调光纤夹具或自动五维微调光纤夹具；

220-高效线偏振光注入系统，221-高效线偏振光发生器、222-单包层单偏振光纤；

230-输出光准直滤光系统，231-滤光组件、232-准直组件、233-光阑；

240-光功率及消光比检测系统，241-光功率计、242-消光比测试仪；

250-数据采集处理显示系统，251-数据采集传输器、252-数据分析处理器、253-显示器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，将结合本实用新型实施例中所提供的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

显然，所有描述的这些实施例仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书以及本实用新型实施例附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”(如果存在)等，仅是用于区别不同的对象，而非用于描述特定的顺序；此外，术语“包括”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要理解的是，在本实用新型实施例的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”等指示性方位或位置用词，仅为基于本实用新型实施例附图所示的方位或位置关系，是为了便于描述本实用新型的实施例和简化说明，而不是指示或暗示所述的装置或元件必须具有的特定方位、特定的方位构造和操作，因此，不能理解为是对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或活动连接，亦可是成为一体，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接或是无形的信号连接，甚至是光连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

还需要说明的是，以下的具体实施例可以相互结合，对于其中相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

实施例

本实施例提供一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置。

如图1本实用新型实施例提供的一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置的结构示意图所示：

本实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，用于外形结构不同、内部应力源也不一致的无源大芯径保偏光纤110与有源大芯径保偏光纤120的对轴熔接；

本实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，包括现有技术中已有的大芯径保偏光纤熔接系统210，大芯径保偏光纤熔接系统210包括五维微调光纤夹具211；

无源大芯径保偏光纤110的一端固定放置在大芯径保偏光纤熔接系统210内的一侧，与无源大芯径保偏光纤110熔接的有源大芯径保偏光纤120的一端由五维微调光纤夹具211 夹持放置在大芯径保偏光纤熔接系统210内的另一侧；

五维微调光纤夹具211夹持有源大芯径保偏光纤120并对有源大芯径保偏光纤120偏振轴进行微调从而与无源大芯径保偏光纤110的偏振轴进行对轴。

如图1所示，与现有技术不同的是，本实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，还包括：

高效线偏振光注入系统220、输出光准直滤光系统230、光功率及消光比检测系统240 以及数据采集处理显示系统250。

高效线偏振光注入系统220设置在大芯径保偏光纤熔接系统210连接的无源大芯径保偏光纤110的另一端，高效线偏振光注入系统220包括高效线偏振光发生器221和单包层单偏振光纤222，其中：

高效线偏振光发生器221的输出端与单包层单偏振光纤222的一端接续，单包层单偏振光纤222的另一端与无源大芯径保偏光纤110的另一端接续，高效线偏振光发生器221用以发生高效线偏振光，单包层单偏振光纤222用以向无源大芯径保偏光纤110传导高效线偏振光。

输出光准直滤光系统230设置在大芯径保偏光纤熔接系统210连接的有源大芯径保偏光纤120的另一端，输出光准直滤光系统230包括滤光组件231、准直组件232和光阑233，其中：

滤光组件231设置在有源大芯径保偏光纤120的另一端，滤光组件231用于初步去除通过无源大芯径保偏光纤110进入有源大芯径保偏光纤120中的高效线偏振光在传输过程中产生的包层光；

准直组件232设置在滤光组件231之后，准直组件232用于对通过滤光组件231后的高效线偏振光进行准直使之成为平行光；

光阑233设置在准直组件232的后方，光阑233用于阻挡通过准直组件232后的平行光中其数值孔径超出光阑纤芯数值孔径的光，从而进一步滤除高效线偏振光在无源大芯径保偏光纤110及有源大芯径保偏光纤120中传输时产生的包层光。

光功率及消光比检测系统240设置在输出光准直滤光系统230之后，光功率及消光比检测系统240包括光功率计241和消光比测试仪242，其中：

光功率计241设置在光阑233之后，消光比测试仪242设置在光功率计241之后，光功率计241和消光比测试仪242用于对通过光阑233的平行光依次进行光功率和消光比的检测。

数据采集处理显示系统250包括数据采集传输器251、数据分析处理器252和显示器 253，其中：

数据采集传输器251与光功率计241、消光比测试仪242、数据分析处理器252和显示器253信息互联，数据采集传输器251采集光功率计241获得的平行光光功率数据、消光比测试仪242获得的平行光消光比数据并发送给数据分析处理器252进行分析处理和记录获得分析处理数据，然后，数据采集传输器252将分析处理数据通过显示器253显示，用于五维微调光纤夹具211对有源大芯径保偏光纤120进行偏振轴的调整。

在一种可选的具体实施过程中，滤光组件231为可以采用包括高折射率胶水的液体滤光器，准直组件232可以采用包括准直透镜的激光准直器。

作为一种拓展的技术方案，本实施例中，可以采用通过信息控制能够进行自动调整操作的自动五维微调光纤夹具211，同时，数据采集传输器251与自动五维微调光纤夹具211 信息联通，数据采集传输器251采集自动五维微调光纤夹具211的操作数据上传给数据分析处理器252，数据分析处理器252依据所得自动五维微调光纤夹具211的操作数据、光功率数据和消光比数据进行分析处理后形成反馈数据通过数据采集传输器252发送给自动五维微调光纤夹具211对有源大芯径保偏光纤120进行偏振轴调整，使之最终与无源大芯径保偏光纤110的偏振轴一致。

通过上述描述可知：

本实施例提供的一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，通过在现有大芯径保偏光纤熔接系统的基础上，加入高效线偏振光注入系统、输出光准直滤光系统、光功率及消光比检测系统以及数据采集处理显示系统，首先测出待熔接的无源大芯径保偏光纤的光功率值以及消光比值，再测出有源大芯径保偏光纤与无源大芯径保偏光纤熔接后的光功率值以及消光比值，通过对两组数据的对比分析，不断调整有源大芯径保偏光纤的偏振轴以匹配无源大芯径保偏光纤的偏振轴，最后达到符合设想的结果，即可完成外形结构不同、内部应力源也不一致的大芯径保偏光纤的对轴熔接。

结合图1，并如图2一种利用本实用新型实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置进行大芯径保偏光纤对轴熔接的过程示意框图所示，利用上述实施例所提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置进行大芯径保偏光纤的对轴熔接，是通过包括以下步骤的方法实现的：

需要说明的是：

本实施例所要对轴熔接的大芯径保偏光纤为外形结构不同、内部应力源也不一致的无源大芯径保偏光纤与有源大芯径保偏光纤。

本实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接方法包括：

S10)大芯径保偏光纤的对轴熔接装置的安装连接步骤，其中包括：

S11)将高效线偏振光注入系统220设置在大芯径保偏光纤熔接210系统的一侧；

S12)将输出光准直滤光系统230和光功率及消光比检测系统240依次设置在大芯径保偏光纤熔接系统210的另一侧；

S13)将数据采集处理显示系统250与光功率及消光比检测系统240完成信息联通；或

将数据采集处理显示系统250分别与大芯径保偏光纤熔接系统210中的自动五维微调光纤夹具211和光功率及消光比检测系统240完成信息联通；

S20)无源大芯径保偏光纤消光比的测定步骤，其中包括：

S21)将一段单包层单偏振光纤222的一端与无源大芯径保偏光纤110的一端接续，同时，将单包层单偏振光纤222的另一端与高效线偏振光发生器221的输出端接续；

S22)将无源大芯径保偏光纤110的另一端引至输出光准直滤光系统230的光波输入端口；

S23)用高效线偏振光发生器221产生高效线偏振光，且将高效线偏振光通过单包层单偏振光纤222发送给无源大芯径保偏光纤110并使其从无源大芯径保偏光纤110的另一端导出；

S24)通过输出光准直滤光系统230消除高效线偏振光在无源大芯径保偏光纤110中传输时产生的包层光并使高效线偏振光转变成平行光；

S25)通过光功率及消光比检测系统240对平行光进行光功率和消光比的检测，得到无源光纤110光功率值和无源光纤消光比值，并通过数据采集处理显示系统250进行记录和显示；

S30)有源大芯径保偏光纤120与无源大芯径保偏光纤110偏振轴的对准步骤，包括：

S31)通过五维微调光纤夹具或自动五维微调光纤夹具211固定有源大芯径保偏光纤120 的一个端部；

S32)将无源大芯径保偏光纤110的另一端和由五维微调光纤夹具或自动五维微调光纤夹具211固定的有源大芯径保偏光纤120的一端固定在大芯径保偏光纤熔接系统210内，并通过大芯径保偏光纤熔接系统210将无源大芯径保偏光纤110与有源大芯径保偏光纤120 进行熔接；

S33)用高效线偏振光发生器221产生高效线偏振光，且将高效线偏振光通过单包层单偏振光纤222发送给无源大芯径保偏光纤110和接续的有源大芯径保偏光纤120并使其从有源大芯径保偏光纤120的另一端导出；

S34)将有源大芯径保偏光纤120一端导出的高效线偏振光通过输出光准直滤光系统230 消除其在无源大芯径保偏光纤110和有源大芯径保偏光纤120内传送时产生的包层光并使高效线偏振光转变成平行光；

S35)通过光功率及消光比检测系统240对平行光进行光功率和消光比的检测，得到对接光纤光功率值和对接光纤消光比值，并通过数据采集处理显示系统250记录显示对接光纤光功率值和对接光纤消光比值；

S36)将对接光纤光功率值和对接光纤消光比值与无源光纤光功率值和无源光纤消光比值进行分析比较，得到五维微调光纤夹具211的调整操作反馈数据，然后切断有源大芯径保偏光纤120与无源大芯径保偏光纤110偏振轴的熔接点，通过五维微调光纤夹具或自动五维微调光纤夹具211按此反馈数据对有源大芯径保偏光纤120的偏振轴进行调整，再重复S32)至S35)步骤，直到对接光纤光功率值和对接光纤消光比值与无源光纤光功率值和无源光纤消光比值比较后得到最佳的效果；

S40)有源大芯径保偏光纤与无源大芯径保偏光纤的熔接和检测步骤，包括：

S41)将有源大芯径保偏光纤120与无源大芯径保偏光纤110通过大芯径保偏光纤熔接系统210完成对轴熔接；

S42)按S33)至S35)步骤测出有源大芯径保偏光纤120与无源大芯径保偏光纤110完成对轴熔接后的对接光纤光功率值和对接光纤消光比值，将对接光纤光功率值和对接光纤消光比值再次与无源光纤光功率值和无源光纤消光比值进行比较：

若比较结果符合设想要求，则完成本次有源大芯径保偏光纤120与无源大芯径保偏光纤110的熔接操作；

若比较结果不符合设想要求，则再次重复S32)至S35)步骤，直到比较结果符合设想要求，即完成有源大芯径保偏光纤120与无源大芯径保偏光纤110的熔接操作。

从上述描述中，可以看出：利用本实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置对外形结构不同、内部应力源也不一致的大芯径保偏光纤的对轴熔接，对轴精确、适应性强，能够适应多种外形结构不同、内部应力源也不一致的大芯径保偏光纤的对轴熔接并取得较好的对轴效果，获得较佳的光功率值以及消光比值，能够保证熔接后的大芯径保偏光纤的通讯质量。

对此，我们还可以通过以下具体的事例进行验证。

在一项试验中，我们将Nufern公司生产的纤芯为20μm、包层为395μm、具有熊猫型保偏结构的PLMA-GDF-20/400-M型保偏光纤作为无源保偏光纤，中国电子科技集团公司自制的纤芯为22μm、包层为400μm、具有类矩形保偏结构的保偏光纤作为有源保偏光纤进行熔接试验：

首先，我们采用高线偏振度光源及单包层单偏振光纤与无源保偏光纤进行熔接，使得高偏振特性的线偏振激光能够注入到无源保偏光纤内，最终在无源保偏光纤末端测得激光消光比为25dB；

随后，我们使用熔接设备，将无源保偏光纤与有源保偏光纤进行端面对准及轴向角度对准，由于无源保偏光纤与有源保偏光纤的外形不同，因此，在大芯径保偏光纤熔接系统中，有源保偏光纤与无源保偏光纤与的轴向角度对准效果不佳；

此后，我们打开高线偏振度光源，利用输出光准直滤光系统将有源保偏光纤输出的光进行处理，滤除其包层中的光，剩余光注入光功率及消光比检测系统，采用数据采集处理显示系统采集并分析处理消光比数值及光功率数值形成调整操作反馈数据，并用此调整操作反馈数据反馈给大芯径保偏光纤熔接系统中的五维微调光纤夹具对有源保偏光纤的轴向角度及端面位置进行微调，然后将有源保偏光纤与无源保偏光纤进行熔接，并再次对熔接后的保偏光纤进行光功率数及消光比值进行检测，当光功率及消光比数值达到最好的状态时，完成最终熔接。

完成最终熔接的保偏光纤测试显示：熔接点损耗≤0.1dB，从有源保偏光纤输出的消光比为24dB。

仍然采用上述PLMA-GDF-20/400-M型保偏光纤作为无源保偏光纤、中国电子科技集团公司自制的类矩形保偏光纤作为有源保偏光纤，将这外形结构不同、内部应力源也不一致的大芯径保偏光纤使用现有保偏光纤熔接装置并按现有熔接方法进行熔接，然后采用上述相同的检测系统且在相同的检测条件下进行测试，得到的消光比为20-22dB。

对比上述检测结果可以看出：

利用本实用新型实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置对外形结构不同、内部应力源也不一致的两种不同大芯径保偏光纤实施对轴熔接后，得到的大芯径保偏光纤的消光比远远优于采用现有装置及方法熔接的得到大芯径保偏光纤的消光比，也就是说，本实用新型实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置相比现有技术，具有明显的优势。

综上所述，可以看出：

本实用新型实施例提供的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，设计新颖独特、熔接方法简单方便而且有效可靠，对外形结构不同、内部应力源也不一致的两种不同大芯径保偏光纤进行熔接后得到的大芯径保偏光纤其光功率和消光比高、通讯质量好，因此，极具推广应用价值。

在上述说明书的描述过程中，术语“本实施例”、“本实用新型实施例”、“如……所示”、“进一步的”、“进一步改进的技术分方案”等的描述，意指该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点等可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合或组合；此外，在不产生矛盾的前提下，本领域的普通技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合或组合。

最后应说明的是：

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非是对其的限制；

尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换，均属本实用新型所要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，用于外形结构不同、内部应力源也不一致的无源大芯径保偏光纤与有源大芯径保偏光纤的对轴熔接，包括：

大芯径保偏光纤熔接系统，所述大芯径保偏光纤熔接系统包括五维微调光纤夹具；

所述无源大芯径保偏光纤的一端固定放置在所述大芯径保偏光纤熔接系统内的一侧，与所述无源大芯径保偏光纤对轴熔接的所述有源大芯径保偏光纤的一端由所述五维微调光纤夹具夹持放置在所述大芯径保偏光纤熔接系统内的另一侧；

所述五维微调光纤夹具夹持所述有源大芯径保偏光纤并对所述有源大芯径保偏光纤偏振轴进行微调从而与所述无源大芯径保偏光纤的偏振轴进行对轴；

其特征在于：

还包括高效线偏振光注入系统、输出光准直滤光系统、光功率及消光比检测系统以及数据采集处理显示系统；

所述高效线偏振光注入系统设置在所述大芯径保偏光纤熔接系统连接的所述无源大芯径保偏光纤的另一端，所述高效线偏振光注入系统包括高效线偏振光发生器和单包层单偏振光纤，其中：

所述高效线偏振光发生器的输出端与所述单包层单偏振光纤的一端接续，所述单包层单偏振光纤的另一端与所述无源大芯径保偏光纤的另一端接续，所述高效线偏振光发生器用以发生高效线偏振光，所述单包层单偏振光纤用以向所述无源大芯径保偏光纤传导所述高效线偏振光；

所述输出光准直滤光系统设置在所述大芯径保偏光纤熔接系统连接的所述有源大芯径保偏光纤的另一端，所述输出光准直滤光系统包括滤光组件、准直组件和光阑，其中：

所述滤光组件设置在所述有源大芯径保偏光纤的另一端，所述滤光组件用于初步去除通过所述无源大芯径保偏光纤进入所述有源大芯径保偏光纤中的所述高效线偏振光在传输过程中产生的包层光；

所述准直组件设置在所述滤光组件之后，所述准直组件用于对通过所述滤光组件后的所述高效线偏振光进行准直使之成为平行光；

所述光阑设置在所述准直组件的后方，所述光阑用于阻挡通过所述准直组件后的所述平行光中其数值孔径超出所述光阑纤芯数值孔径的光，从而进一步滤除所述高效线偏振光在所述无源大芯径保偏光纤及所述有源大芯径保偏光纤中传输时产生的包层光；

所述光功率及消光比检测系统设置在所述输出光准直滤光系统之后，所述光功率及消光比检测系统包括光功率计和消光比测试仪，其中：

所述光功率计设置在所述光阑之后，所述消光比测试仪设置在所述光功率计之后，所述光功率计和所述消光比测试仪用于对通过所述光阑的所述平行光依次进行光功率和消光比的检测；

所述数据采集处理显示系统包括数据采集传输器、数据分析处理器和显示器，其中：

所述数据采集传输器与所述光功率计、所述消光比测试仪、所述数据分析处理器和所述显示器信息互联，所述数据采集传输器采集所述光功率计获得的所述平行光光功率数据、以及所述消光比测试仪获得的所述平行光消光比数据并发送给所述数据分析处理器进行分析处理和记录获得分析处理数据，然后，所述数据采集传输器将所述分析处理数据通过所述显示器显示，用于所述五维微调光纤夹具对所述有源大芯径保偏光纤进行偏振轴的调整。

2.如权利要求1所述的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，其特征在于：

所述滤光组件为包括高折射率胶水的液体滤光器，所述准直组件为包括准直透镜的激光准直器。

3.如权利要求1所述的大芯径保偏光纤的对轴熔接装置，其特征在于：

所述五维微调光纤夹具为通过信息控制能够进行自动调整操作的自动五维微调光纤夹具，所述数据采集传输器还与所述自动五维微调光纤夹具信息联通，所述数据采集传输器采集所述自动五维微调光纤夹具的操作数据上传给所述数据分析处理器，所述数据分析处理器依据所得所述自动五维微调光纤夹具的操作数据、所述光功率数据和所述消光比数据进行分析处理后形成反馈数据通过所述数据采集传输器发送给所述自动五维微调光纤夹具对所述有源大芯径保偏光纤进行偏振轴调整，使之最终与所述无源大芯径保偏光纤的偏振轴一致。

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