CN215641957U - 具有模斑转换功能的光纤连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有模斑转换功能的光纤连接器，包括内芯和用于与多模光纤连接的接口，所述内芯的内部开设有光传输通道，所述光传输通道两端的模场分别为第一模场和第二模场，第二模场大于第一模场，第二模场所在的一端连接所述接口，第二模场与多模光纤的基模大小一致。本实用新型光纤连接器提供一大一小的两个模场，较大模场与多模光纤适配，较小模场与单模光纤适配，使得该光纤连接器可以正向使用和反向使用，且正向使用时不会引起带宽劣化，反向使用时可实现模式滤波。

Description

具有模斑转换功能的光纤连接器

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，特别涉及一种具有模斑转换功能的光纤连接器。

背景技术

光模块是实现光电信号相互转换的装置，是光通信领域中的重要设备。光模块通过光纤连接器与光纤连接，光模块输出或接收的光信号通过光纤传输。在短距传输中，通常使用多模光纤作为传输介质，配套使用850nm左右的VCSEL光源。当需要提升速率时，光源的啁啾会是一个较大的阻碍，因此需要选用单横模的EML激光器作为光源。多模光纤内部有很多的模式，这些模式一起传输，会导致光波畸变，带宽劣化，因此如何将单横模光场耦合进多模光纤，且不导致带宽劣化是一个难点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有模斑转换功能的光纤连接器，以实现将单横模光场耦合进多模光纤，且不导致带宽劣化。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：

一种具有模斑转换功能的光纤连接器，用于连接单模光纤和多模光纤，包括内芯和用于与所述多模光纤连接的接口，所述内芯的内部开设有光传输通道，所述光传输通道两端的模场分别为第一模场和第二模场，第二模场大于第一模场，第二模场所在的一端连接所述接口，第二模场与多模光纤的基模大小一致。

进一步优化的，第一模场与所述单模光纤的模场大小一致。通过限定第一模场与所述单模光纤的模场大小一致，可以耦合更多的光束，避免能量浪费。

进一步优化的，所述内芯为多个，且多个内芯呈阵列排序，相邻内芯之间的间距满足MPO连接器的要求。通过设置多个内芯且呈阵列排布，可以适用于多通道信号传输的需求。

进一步优化的，还包括外壳，用于固定所述内芯。本方案中，通过设置外壳，固定内芯，可以保障内芯的稳定性，更方便于使用。

进一步优化的，第二模场直径为14.5μm。

进一步优化的，所述接口为与OM3多模光纤适配的陶瓷插座。OM3多模光纤是较为常用的多模光纤，本方案中限定接口为与OM3多模光纤适配的陶瓷插座，适应于常规使用需求。

与现有技术相比，本实用新型光纤连接器提供一大一小的两个模场，较大模场与多模光纤的基模适配，较小模场与单模光纤适配，使得该光纤连接器可以正向使用和反向使用，且正向使用时不会引起带宽劣化，反向使用时可实现模式滤波。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图，但都属于本实用新型保护的范围。

图1为实施例1中具有模斑转换功能的光纤连接器的结构示意图。

图2为单模光纤模场耦合进多模光纤的流程示意图。

图3为多模光纤输入单模光纤输出的流程示意图。

图4为实施例2中具有模斑转换功能的光纤连接器的结构示意图。

图中标记：11-内芯；12-外壳；13-接口；14-光传输通道；15-多模光纤的插芯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

实施例1

请参阅图1，本实施例中提供的具有模斑转换功能的光纤连接器，包括内芯11、外壳12和接口13，其中，接口13为用于与多模光纤连接的接口，或者更准确讲，该接口13与多模光纤的插芯15连接。多模光纤的插芯15为陶瓷插芯时，接口13优选为相适配的陶瓷插座。多模光纤为OM3多模光纤时，接口13为与OM3多模光纤的插芯适配的陶瓷插座。外壳12设置于内芯11的外围，主要作用是固定内芯11，使得内芯11通过接口13可与多模光纤稳定连接。

内芯11的内部开设有光传输通道14，内芯11两端的模场（或者说光传输通道14两端的模场）的大小不同。为了便于描述，此处将两个模场分别定义为第一模场和第二模场，模场较大者为第二模场，模场较小者为第一模场，第二模场所在的一端连接所述接口13。第二模场大小与多模光纤的基模一致，根据多模光纤的不同，第二模场直径会相应变化。第一模场大小与标准的单模光纤的模场大小一致。当然地，不同单模光纤的模场可能不同，第一模场也对应变化。内芯11可以通过TEC(thermally diffused expanded core)技术实现。

一般的，单模光纤的直径约8.4μm，多模光纤的直径为50或者60μm。单模光纤内部只有一种模式，对于1310nm的波长，该模场直径约9.4μm，因此第一模场为9.4um。1310nm对应的多模光纤的基模直径是14.5μm，因此第二模场直径为14.5μm。不同波长略有不同。

如图2所示，当图1所示的光纤连接器正向使用时，光束从内芯11模场较小一端入射，并从模场较大一端耦合进到外部多模光纤的基模，从而实现单模光束以基模形式在多模光纤中传输。由于只有一个模式，所以不会引起带宽的劣化。

如图3所示，当光纤连接器反向使用时，多模光束从模场较大一端输入，并以单模形式从模场较小一端输出，将多模光纤的基模完全耦合到单模光纤中，从而实现模式滤波。

实施例2

请参阅图4，本实施例中提供的具有模斑转换功能的光纤连接器，与实施例1相比，区别在于，内芯11为多个，且多个内芯11呈阵列排序，可以用于多通道的耦合传输。对于内芯11个数的设置，可以是4个、8个、12个等。根据连接的多模光纤的要求，内芯11之间的间距有所不同。例如多模光纤为MPO多模光纤，那么内芯11间距需满足MPO连接头的要求。

每个内芯11的左侧为输入侧，其模场为标准单模光纤模场，根据需要，该表面可以为0度，也可以是其他角度(如8°)，以回损需求而定。内芯11的输出侧(右侧) 表面角度和外接的OM3多模光纤的角度一致。OM3多模光纤的陶瓷插芯通过接口13（陶瓷插座）与内芯11相连接。

输入光场可以为经过会聚后的光源光束，或者来自光纤跳线/接口13的光束。输入光场耦合进内芯11左侧，经内芯11模斑变换后，在输出端形成模斑直径为14.5μm的单横模分布，该模场和OM3多模光纤的基模模场一致，从而只激发OM3多模光纤的基模，实现了单模到多模光纤的耦合。

根据不同的注入条件和注入光源，多模光纤中常常包含不同的传输模式，各种模式干涉会导致接收端的功率起伏波动。并且不同模式的传播常数不同，会引起波形展宽影响带宽。将本实施例的光纤连接器倒置使用，多模光纤的插芯连接到光纤连接器的插座内，由于其基模场和光纤连接器内芯的模场匹配，所以能以很高的效率耦合进内芯。通过内芯的模斑转换，多模基模场近乎无损地被整形为标准单模光纤模场，实现了模式滤波，可以只滤除多模光纤的基模，而截断高阶模。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有模斑转换功能的光纤连接器，用于连接单模光纤和多模光纤，其特征在于，包括内芯和用于与所述多模光纤连接的接口，所述内芯的内部开设有光传输通道，所述光传输通道两端的模场分别为第一模场和第二模场，第二模场大于第一模场，第二模场所在的一端连接所述接口，第二模场与多模光纤的基模大小一致。

2.根据权利要求1所述的具有模斑转换功能的光纤连接器，其特征在于，第一模场与所述单模光纤的模场大小一致。

3.根据权利要求1所述的具有模斑转换功能的光纤连接器，其特征在于，所述内芯为多个，且多个内芯呈阵列排序，相邻内芯之间的间距满足MPO连接器的要求。

4.根据权利要求1所述的具有模斑转换功能的光纤连接器，其特征在于，还包括外壳，用于固定所述内芯。

5.根据权利要求1所述的具有模斑转换功能的光纤连接器，其特征在于，第二模场直径为14.5μm。

6.根据权利要求1所述的具有模斑转换功能的光纤连接器，其特征在于，所述光传输通道的两端端面为0°或8°。

7.根据权利要求1所述的具有模斑转换功能的光纤连接器，其特征在于，所述接口为陶瓷插座。

8.根据权利要求6所述的具有模斑转换功能的光纤连接器，其特征在于，所述接口为与OM3多模光纤适配的陶瓷插座。

9.根据权利要求1所述的具有模斑转换功能的光纤连接器，其特征在于，所述内芯通过TEC工艺制造而得。

Images