CN219349191U - 一种基于多芯光纤的多芯耦合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于多芯光纤的多芯耦合器，通过将多芯光纤整合至同一外层管中得到多芯光纤，并将多芯光纤同扇入扇出器件相接，扇入扇出接有预设数量的光源器件，实现多芯光纤的光信号传输与接收，将入射光纤和反射光纤设置于反射端毛细管，将透镜端多芯光纤设置于透镜端双芯毛细管中，通过入射光纤出射光信号并被反射端透镜进行分光，一部分光信号被反射至所述反射光纤，另一部分光信号从反射端透镜出射并射入透射端透镜，被透射光纤耦合，实现多芯光纤的光信号耦合，在空分复用场景下提高了光纤的集成度，避免多根光纤的走线困难，达到了光纤的扩容作用。

Description

一种基于多芯光纤的多芯耦合器

【技术领域】

本实用新型涉及光纤传输领域，具体为一种基于多芯光纤的多芯耦合器。

【背景技术】

通信系统容量的逐年增加，多波长波分复用和单波长速率增加的成本也越来越高，空分复用成为一个更加有效的方式。目前有多芯光纤(光纤阵列、多芯光纤、少模光纤、涡流光纤4种空分复用方式，而在空分复用场景下入射端、反射端和透射端均需要设置多条光纤，造成了走线困难占用空间大的问题，从而导致难以实施。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是如何避免在空分复用场景走线困难、占用空间大和难以进行光纤扩容的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，一种基于多芯光纤的多芯耦合器，包括：入射光纤1、反射光纤2、透射光纤3、反射端毛细管4、透射端毛细管5、反射端透镜6和透射端透镜7，其中：

所述入射光纤1、所述反射光纤2和所述透射光纤3均为单模多芯光纤；

所述反射端透镜6和所述透射端透镜7于内端相向设置，所述反射端毛细管4接于所述反射端透镜6外端，所述透射端毛细管5接于所述透射端透镜7外端；

所述入射光纤1和反射光纤2同向设置于所述反射端毛细管4内，所述入射光纤1所发射的光信号经过所述反射端透镜6进行分光，一部分光信号被反射至所述反射光纤2，另一部分光信号从所述反射端透镜6出射并射入所述透射端透镜7；

所述透射光纤3设置于所述透射端毛细管5内，用于将入射至所述透射端透镜7的光信号耦合到所述透射光纤3中。

优选的，所述反射端毛细管4内设置有一个长孔41a或两个第一短孔41b，其中：

当所述反射端毛细管4内设置有一个长孔41a时，所述入射光纤1和所述反射光纤2同向设置于所述长孔41a中；

当所述反射端毛细管4内设置有两个第一短孔41b时，其中一个第一短孔41b用于设置入射光纤1，另一个第一短孔41b用于设置反射光纤2。

优选的，所述透射端毛细管5内设置有一个第二短孔51，其中：

所述第二短孔51用于设置所述透射光纤3，所述第二短孔51同反射光纤2相对，通过所述透射端毛细管5将所述透射光纤3固定。

优选的，所述反射端毛细管4一侧端面研磨成斜面，并镀有增透膜，所述反射端透镜6一侧端面研磨成斜面，所述反射端毛细管4的斜面端同所述反射端透镜6的斜面端相接。

优选的，所述反射端透镜6的斜面一端镀有增透膜，所述反射端透镜6的另一端镀有分光膜。

优选的，所述透射端毛细管5一侧端面研磨成斜面，并镀有增透膜，所述透射端透镜7一侧端面研磨成斜面，所述透射端毛细管5的斜面端同所述透射端透镜7的斜面端相接。

优选的，所述透射端透镜7两端均镀有增透膜。

优选的，所述反射端毛细管4和所述反射端透镜6外部套接有反射端套筒8，所述反射端套筒8将所述反射端毛细管4和所述反射端透镜6的相接处覆盖，从而将所述反射端毛细管4和所述反射端透镜6连接固定。

优选的，所述透射端毛细管5和所述透射端透镜7外部套接有透射端套筒9，所述透射端套筒9将所述透射端毛细管5和所述透射端透镜7的相接处覆盖，从而将所述透射端毛细管5和所述透射端透镜7连接固定。

优选的，所述反射端套筒8和透射端套筒9外部套接有总套筒10，所述总套筒10呈中空圆柱状，所述反射端套筒8设置于所述总套筒10内部一端，并且所述反射端透镜6朝向所述反射端套筒8内部，所述透射端套筒9设置于所述总套筒10内部另一端，并且所述透射端透镜7朝向所述反射端套筒8内部，从而将所述反射端套筒8和所述透射端套筒9相对固定，并保证所述反射端透镜6和所述透射端透镜7相对设置。

本实用新型提供一种基于多芯光纤的多芯耦合器，通过将多个光纤芯整合至同一外层管中得到多芯光纤，并将多芯光纤同扇入扇出器件相接，扇入扇出接有预设数量的光源器件，实现多芯光纤的光信号传输与接收，将入射光纤和反射光纤设置于反射端毛细管，将透镜端的多芯光纤设置于透镜端双芯毛细管中，通过入射光纤出射光信号并被反射端透镜进行分光，一部分光信号被反射至所述反射光纤，另一部分光信号从反射端透镜出射并射入透射端透镜，被透射光纤耦合，实现多芯光纤的光信号耦合，在空分复用场景下提高了光纤的集成度，避免多根光纤的走线困难，达到了光纤的扩容作用。

【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，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅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他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种基于多芯光纤的多芯耦合器的剖视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种基于多芯光纤的多芯耦合器的多芯光纤的一部分；

图3是本实用新型实施例提供的一种基于多芯光纤的多芯耦合器的多芯光纤的截面图；

图4是本实用新型实施例提供的一种基于多芯光纤的多芯耦合器与带有扇入扇出器件和光源器件的耦合结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种基于多芯光纤的多芯耦合器的带有光信号传输路径的剖视图；

图6是本实用新型实施例提供的一种基于多芯光纤的多芯耦合器的反射端毛细管的截面图；

图7是本实用新型实施例提供的另一种基于多芯光纤的多芯耦合器的反射端毛细管的截面图；

图8是本实用新型实施例提供的一种基于多芯光纤的多芯耦合器的透射端毛细管的截面图；

图9是本实用新型实施例提供的另一种基于多芯光纤的多芯耦合器的剖视图；

其中，附图标记为：

入射光纤1；反射光纤2；透射光纤3；内部光纤11；外层管12；扇入扇出器件13；光源器件14；反射端毛细管4；长孔41a；第一短孔41b；透射端毛细管5；第二短孔51；反射端透镜6；透射端透镜7；反射端套筒8；透射端套筒9；总套筒10。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

本实用新型实施例1提出了一种基于多芯光纤的多芯耦合器，如图1所示，包括：入射光纤1、反射光纤2、透射光纤3、反射端毛细管4、透射端毛细管5、反射端透镜6和透射端透镜7，其中：所述入射光纤1、所述反射光纤2和所述透射光纤3为同种单模多芯光纤，可以是任意一种单模多芯光纤，光纤芯数和排布可以为任意形式。

如图2所示，所述入射光纤1、所述反射光纤2和所述透射光纤3包括预设数量的内部光纤11和外层管12，预设数量的所述内部光纤11并行设置于所述外层管12内部，图2中的虚线箭头代表内部光纤11。

如图3所示，所述入射光纤1、所述反射光纤2和所述透射光纤3均为同种单模多芯光纤，多芯光纤的截面为圆形，所述预设数量在本实施例中可以为任意数量，实际设计时根据本领域技术人员需求而定，并且预设数量的内部光纤11在所述外层管12中可以以任意形状进行排布，如图3所示，外部管中设置有4芯内部光纤11，本实施例中芯距为51μm，并且截面视角内部光纤11以正方形状排布。

如图4所示，所述入射光纤1、所述反射光纤2和所述透射光纤3均在外侧一端设置有扇入扇出器件13，所述扇入扇出器件13接有预设数量的光源器件14，实现光信号的发送与接收；其中，所述入射光纤1、所述反射光纤2和所述透射光纤3各自对应的扇入扇出器件13和光源器件14均分别对应实现不同的功能。

在本实施例中，所述入射光纤1和所述反射光纤2仅为部分设置于所述反射端毛细管4内，其余部分同所述扇入扇出器件13相接。

通过扇入扇出器件13将多个光源器件14的光信号进行同步输出或者接收多个光信号并分发至多个光源器件14。

所述反射端透镜6和所述透射端透镜7于内端相向设置，所述反射端毛细管4接于所述反射端透镜6外端，所述透射端毛细管5接于所述透射端透镜7外端。

本实施例中，所述反射端毛细管4、所述反射端透镜6、所述透射端毛细管5和所述透射端透镜7均为圆柱状，并且处于同一轴线上，从而保证从所述反射端毛细管4出射的光信号在经过反射端透镜6后，能射入透射端透镜7并被透射端毛细管5中的透射光纤3耦合。

如图5所示，图5中的箭头代表光信号的传输路径，所述入射光纤1和反射光纤2同向设置于所述反射端毛细管4内，所述入射光纤1发射光信号经过所述反射端透镜6进行分光，一部分光信号被反射至所述反射光纤2，另一部分光信号从所述反射端透镜6出射并射入所述透射端透镜7；所述透射光纤3设置于所述透射端毛细管5内，用于将入射至所述透射端透镜7的光信号耦合到所述透射光纤3中。

其中，所述反射端毛细管4用于固定入射光纤1和反射光纤2，入射光纤1用一个朝指定方向发射光信号，所述反射光纤2用于接收接收反射光；所述透射光纤3部分设置于所述透射端毛细管5内，所述透射端毛细管5用于将透射光纤3固定并朝指定方向进行光信号的耦合。

本实施例提供一种基于多芯光纤的多芯耦合器，通过将多芯光纤整合至同一外层管12中得到多芯光纤，并将多芯光纤同扇入扇出器件13相接，扇入扇出接有预设数量的光源器件14，实现多芯光纤的光信号传输与接收，将入射光纤1和反射光纤2设置于反射端毛细管4，将透镜端多芯光纤设置于透镜端双芯毛细管中，通过入射光纤1出射光信号并被反射端透镜6进行分光，一部分光信号被反射至所述反射光纤2，另一部分光信号从反射端透镜6出射并射入透射端透镜7，被透射光纤3耦合，实现多芯光纤的光信号耦合，在空分复用场景下提高了光纤的集成度，避免多根光纤的走线困难，达到了光纤的扩容作用。

由于反射端毛细管4需要同时设置入射光纤1和反射光纤2，并且固定它们的朝向，因此本实施例还涉及以下设计：

如图6所示，所述反射端毛细管4内设置有一个长孔41a时，所述长孔41a用于同时设置入射光纤1和反射光纤2。

所述长孔41a的截面形状为长方形状，长方形的长度大于多芯光纤的直径的两倍，长方形的宽度大于一根多芯光纤的直径，所述入射光纤1和反射光纤2并排设置于所述长孔41a中，并通过胶水固定，图6中虚线圆圈代表入射光纤1和反射光纤2设置于长孔41a中时的截面。

所述入射光纤1和反射光纤2设置于反射端毛细管4内时，入射光纤1和反射光纤2均应去掉涂敷层。

本实施例针对反射端毛细管4的另一种方案如下：

如图7所示，所述反射端毛细管4内设置有两个第一短孔41b时，其中一个第一短孔41b用于设置去掉涂敷层的入射光纤1，另一个第一短孔41b用于设置去掉涂敷层的反射光纤2。

所述第一短孔41b截面形状为圆形，所述第一短孔41b的直径大于多芯光纤的直径，并且两个第一短孔41b并排设置，保证入射光纤1和反射光纤2并排设置于反射端毛细管4内，并通过胶水固定。

如图8所示，所述透射端毛细管5内设置有一个第二短孔51，其中：

所述第二短孔51用于设置所述透射光纤3，所述第二短孔51同反射光纤2相对，通过所述透射端毛细管5将所述透射光纤3固定，从而让所述透射光纤3同所述反射光纤2相对。

所述第二短孔51截面形状为圆形，所述第二短孔51的直径大于多芯光纤的直径，通过胶水将透射光纤3固定于所述第二短孔51中。

所述反射端毛细管4一侧端面研磨成斜面，并镀有增透膜，所述反射端透镜6一侧端面研磨成斜面，所述反射端毛细管4镀的斜面一端同所述反射端透镜6镀的斜面一端相接。

所述反射端透镜6的斜面一端镀有增透膜，所述反射端透镜6的另一端镀有分光膜。

本实施例中，所述反射端透镜6为G透镜，外径为1.0mm或者1.8mm或者根据实际场景的定制尺寸；并且分光膜根据实际需求进行镀制，分光比可以为2∶98或者50∶50或者10∶90或者其他适用的分光比。

所述透射端毛细管5一侧端面研磨成斜面，并镀有增透膜，所述透射端透镜7一侧端面研磨成斜面，所述反射端毛细管4镀的斜面一端同所述反射端透镜6镀有分光膜的斜面一端相接。

本实施例中，所述透射端透镜7两端均镀有增透膜。所述透射端透镜7为G透镜或者C透镜，在实际使用时，需要同反射透镜模场、光板以及工作距离相匹配，所述透射端透镜7的外径为1.0mm或者1.8mm或者根据实际场景的定制尺寸。

本实施例中，所述反射端毛细管4一侧端面的斜面度数为8度或者11度，透射端毛细管5的斜面度数同反射端毛细管4的斜面度数一致。

如图9所示，所述反射端毛细管4和所述反射端透镜6外部套接有反射端套筒8，所述反射端套筒8将所述反射端毛细管4和所述反射端透镜6的相接处覆盖，从而将所述反射端毛细管4和所述反射端透镜6连接固定。

本实施例中，所述反射端套筒8材质为玻璃、金属或者塑料，所述反射端毛细管4和反射端透镜6套接于反射端套筒8内部并通过胶水固定。

如图9所示，所述透射端毛细管5和所述透射端透镜7外部套接有透射端套筒9，所述透射端套筒9将所述透射端毛细管5和所述透射端透镜7的相接处覆盖，从而将所述透射端毛细管5和所述透射端透镜7连接固定。

本实施例中，所述反射端套筒8材质为玻璃、金属或者塑料，所述反射端毛细管4和反射端透镜6套接于反射端套筒8内部并通过胶水固定。

所述反射端套筒8和投射端套筒均为中空圆柱状，并且所述反射端套筒8和投射端套筒处于同一轴线上。

如图9所示，所述反射端套筒8和透射端套筒9外部套接有总套筒10，所述总套筒10呈中空圆柱状，所述反射端套筒8设置于所述总套筒10内部一端，并且所述反射端透镜6朝向所述反射端套筒8内部，所述透射端套筒9设置于所述总套筒10内部另一端，并且所述透射端透镜7朝向所述反射端套筒8内部，从而将所述反射端套筒8和所述透射端套筒9相对固定，并保证所述反射端透镜6和所述透射端透镜7相对设置。

所述总套筒10同反射端套筒8和透射端套筒9之间通过胶水进行固定，从而保证入射光纤1和透射光纤3相对设置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，包括：入射光纤(1)、反射光纤(2)、透射光纤(3)、反射端毛细管(4)、透射端毛细管(5)、反射端透镜(6)和透射端透镜(7)，其中：

所述入射光纤(1)、所述反射光纤(2)和所述透射光纤(3)均为单模多芯光纤；

所述反射端透镜(6)和所述透射端透镜(7)于内端相向设置，所述反射端毛细管(4)接于所述反射端透镜(6)外端，所述透射端毛细管(5)接于所述透射端透镜(7)外端；

所述入射光纤(1)和反射光纤(2)同向设置于所述反射端毛细管(4)内，所述入射光纤(1)所发射的光信号经过所述反射端透镜(6)进行分光，一部分光信号被反射至所述反射光纤(2)，另一部分光信号从所述反射端透镜(6)出射并射入所述透射端透镜(7)；

所述透射光纤(3)设置于所述透射端毛细管(5)内，用于将入射至所述透射端透镜(7)的光信号耦合到所述透射光纤(3)中。

2.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述反射端毛细管(4)内设置有一个长孔(41a)或两个第一短孔(41b)，其中：

当所述反射端毛细管(4)内设置有一个长孔(41a)时，所述入射光纤(1)和所述反射光纤(2)同向设置于所述长孔(41a)中；

当所述反射端毛细管(4)内设置有两个第一短孔(41b)时，其中一个第一短孔(41b)用于设置入射光纤(1)，另一个第一短孔(41b)用于设置反射光纤(2)。

3.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述透射端毛细管(5)内设置有一个第二短孔(51)，其中：

所述第二短孔(51)用于设置所述透射光纤(3)，所述第二短孔(51)同反射光纤(2)相对，通过所述透射端毛细管(5)将所述透射光纤(3)固定。

4.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述反射端毛细管(4)一侧端面研磨成斜面，并镀有增透膜，所述反射端透镜(6)一侧端面研磨成斜面，所述反射端毛细管(4)的斜面端同所述反射端透镜(6)的斜面端相接。

5.根据权利要求4所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述反射端透镜(6)的斜面一端镀有增透膜，所述反射端透镜(6)的另一端镀有分光膜。

6.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述透射端毛细管(5)一侧端面研磨成斜面，并镀有增透膜，所述透射端透镜(7)一侧端面研磨成斜面，所述透射端毛细管(5)的斜面端同所述透射端透镜(7)的斜面端相接。

7.根据权利要求6所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述透射端透镜(7)两端均镀有增透膜。

8.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述反射端毛细管(4)和所述反射端透镜(6)外部套接有反射端套筒(8)，所述反射端套筒(8)将所述反射端毛细管(4)和所述反射端透镜(6)的相接处覆盖，从而将所述反射端毛细管(4)和所述反射端透镜(6)连接固定。

9.根据权利要求8所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述透射端毛细管(5)和所述透射端透镜(7)外部套接有透射端套筒(9)，所述透射端套筒(9)将所述透射端毛细管(5)和所述透射端透镜(7)的相接处覆盖，从而将所述透射端毛细管(5)和所述透射端透镜(7)连接固定。

10.根据权利要求9所述的基于多芯光纤的多芯耦合器，其特征在于，所述反射端套筒(8)和透射端套筒(9)外部套接有总套筒(10)，所述总套筒(10)呈中空圆柱状，所述反射端套筒(8)设置于所述总套筒(10)内部一端，并且所述反射端透镜(6)朝向所述反射端套筒(8)内部，所述透射端套筒(9)设置于所述总套筒(10)内部另一端，并且所述透射端透镜(7)朝向所述反射端套筒(8)内部，从而将所述反射端套筒(8)和所述透射端套筒(9)相对固定，并保证所述反射端透镜(6)和所述透射端透镜(7)相对设置。

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