CN2927081Y - 平面光波导型光功率分束器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种平面光波导型光功率分束器，包括：一单芯光纤阵列、一PLC splitter芯片和一多芯光纤阵列，三者依序通过其端面结构胶粘接而成，一高光功率光束经所述单芯光纤阵列输入至PLC splitter芯片分1×N路光束，该N路光束由与之对应的所述多芯光纤阵列输出，所述PLC splitter芯片的输入端面位于光波导输入口的外围开设有端面胶隔离槽，该端面胶隔离槽槽宽0.2mm、深0.5mm～1mm。由于端面胶隔离槽能有效保证单芯光纤阵列输入端至PLC splitter芯片的光波导输入口的耦合光路无胶，从而可保证当超大光功率输入平面光波导型光功率分束器后，不会因端面胶吸收高强光后引起的高温老化等现象产生。

Description

平面光波导型光功率分束器

技术领域

本实用新型涉及一种光功率分束器(optical splitter)，尤其涉及一种平面光波导型光功率分束器(Planar Lightwave Circuit Splitter)，以下简称PLCsplitter。

技术背景

PLC splitter是基于平面光波导技术基础的光无源器件，通信光波通过级联的多级Y型光波导均分成多个通信光波，一般规格为1×N(N＝2，4，8，16，32，...)。相比较传统无源器件熔融拉锥型耦合器而言，PLC splitter具有均匀性好，通带宽(1260nm-1650nm)，高集成度和高可靠性，在8通道以上FTTX应用上，PLC splitter已成为不可替代的关键无源器件。在无源光网络PON的使用中，超大功率EDFA的光功率一般为30dBm(1000mw)，远远大于常规23dBm(200mw)的EDFA(掺铒光纤放大器)的光功率。而作为超大功率EDFA的输出端无源器件PLC splitter，如图1和图2所示，包括三部分：一单芯光纤阵列1、一PLC splitter芯片2和一多芯光纤阵列3，三者通过其端面胶4粘接固定，这样，高功率的光通过单芯光纤阵列1输入PLCsplitter芯片2，进行1×N光功率分配后，由多芯光纤阵列3输出。在该结构中，不论是在PLC splitter的输入端还是输出端，其光纤纤芯与PLC splitter芯片光波导的光路耦合端面均有端面胶4，即光路端面胶，端面胶4由于吸收光而产生热量就会引起器件连接处老化失效，光功率越大，老化失效就会加剧。常规的光路端面胶4能长期耐受的光功率为23dBm(200mw)。如1X8的PLC Splitter，整个器件的理论损耗为9dB；而当输入超大光功率为30dBm时，器件的输出端面经受的光功率仅为21dBm，此光功率值在端面胶的耐受范围内(小于23dBm)，因此，对于1×N的PLC Splitter(N＞8)，连接于高功率的EDFA输出端口时，只需考虑单芯光纤阵列1输入端的光路端面胶的光功率耐受能力即可。

在现有技术中，美国专利局于2003年7月31日公开了一篇名称为光模块(Optical Module)的专利，其专利公开号：US20030142946，在该专利说明书中，公开了一种光路端面无胶结构的PLC Splitter。如图3所示，通过在单芯光纤阵列1的输入端面上位于V形槽11两侧各开设一个凹槽12，该凹槽12用于使端面胶4与V形槽11内的纤芯13端面隔离，避免端面胶4越过凹槽12到纤芯13光路端面上，以此实现PLC Splitter输入端面的光路无胶，从而解决PLC Splitter耐受大光功率的问题(＞30dBm)，该种结构由于光路上端面无胶，使整个器件的耐受大光功率的性能得到了大大提高。但是，由于该结构的单芯光纤阵列1由光纤13，盖板15和V型槽11的玻璃基底16通过胶粘接组成胶合体，该胶合体本身就存在应力，而在单芯光纤阵列1的V型槽11两侧再开设凹槽12，就会导致产生新的应力，严重时候会导致脱胶、光纤发生位移，从而影响光纤和芯片的耦合，最终会影响器件的可靠性。

发明内容

本实用新型提供一种可靠性高、可耐受大光功率的平面光波导型光功率分束器。

为达到以上发明目的，本实用新型提供一种平面光波导型光功率分束器，包括：一单芯光纤阵列、一PLC splitter芯片和一多芯光纤阵列，三者依序通过其端面胶粘接而成，一高光功率光束经所述单芯光纤输入至PLC splitter芯片分1×N路光束，该N路光束由与之对应的所述多芯光纤阵列输出，所述PLC splitter芯片的输入端面位于光波导输入口的外围开设有端面胶隔离槽，该端面胶隔离槽槽宽为PLC splitter芯片宽度的5％～25％、深0.5mm～1mm。

所述N为4、8、16或32。

所述端面胶隔离槽为设置于光波导输入口两侧的凹槽。

所述端面胶隔离槽为一圆环槽，光波导输入口位于该环形槽中心。

所述端面胶隔离槽为一方形槽，光波导输入口位于该方形槽中心。

由于上述结构的平面光波导型光功率分束器，其PLC splitter芯片输入端面上开设有端面胶隔离槽，能保证单芯光纤阵列输入端至PLC splitter芯片的光波导输入口的耦合光路无胶，而PLC splitter芯片是由芯片本体加玻璃材质的盖板组成，两者同质性好，产生的胶合应力小，在其端面开设端面胶隔离槽产生的应力相对于在单芯光纤阵列端面开槽较小，不会产生光路位移等缺陷，对整个器件光学性能以及可靠性影响也相对减小。

附图说明

图1表示平面光波导型光功率分束器的立体结构示意图；

图2表示图1所示的平面光波导型光功率分束器的正视图；

图3表示图1所示单芯光纤输入端光路端面无胶示意图；

图4A表示本实用新型PLC splitter芯片输入端光路端面无胶实施例之一；

图4B表示本实用新型PLC splitter芯片输入端光路端面无胶实施例之二；

图4C表示本实用新型PLC splitter芯片输入端光路端面无胶实施例之三；

图4D表示本实用新型PLC splitter芯片输入端光路端面无胶实施例之四；

具体实施方式

本实用新型平面光波导型光功率分束器，其主要是通过在PLC splitter芯片的输入端面上位于其光波导输入口的外围开设有端面胶隔离槽，避免胶溢出到耦合光路端面，实现输入端光路无胶。

如图4A将平面光波导型光功率分束器的PLC splitter芯片2的输入端面的光波导输入口22的左右侧各设置一凹槽21。图4B所示，将平面光波导型光功率分束器的PLC splitter芯片2的输入端面的光波导输入口22的上下侧各设置一凹槽21’。该两种形式的凹槽均是直通PLC splitter芯片2的整个截面，其槽宽为PLC splitter芯片宽度的5％～25％，本实施例中宽度取0.2mm，槽深0.5mm～1mm，将光波导输入口22与单芯光纤阵列1输入端间的端面胶4隔离，防止端面胶4因吸收高功率光束老化而影响光波导输入口22与单芯光纤阵列1输入端的光路耦合，即实现平面光波导型光功率分束器的输入端光路端面无胶，使整个器件可耐受超大光功率。

如图4C，将平面光波导型光功率分束器的PLC splitter芯片2的输入端面上设置一环形槽中23；如图4D所示，将平面光波导型光功率分束器的PLCsplitter芯片2的输入端面上设置一方形槽24。光波导输入口22均位于该两种槽的中心位置，其槽宽0.2mm、深0.5mm～1mm，两种槽的作用与上述凹槽完全相同。

本实用新型的平面光波导型光功率分束器，其输入端的光路端面无胶，从而可保证当超大光功率输入平面光波导型光功率分束器后，不会因端面胶吸收高强光后引起的高温老化等现象产生，以此提高平面光波导型光功率分束器件的可靠性。

Claims (5)

1、一种平面光波导型光功率分束器，包括：一单芯光纤阵列、一PLCsplitter芯片和一多芯光纤阵列，三者依序通过其端面结构胶粘接而成，一高光功率光束经所述单芯光纤输入至PLC splitter芯片分1×N路光束，该N路光束由与之对应的所述多芯光纤阵列输出，其特征在于，所述PLC splitter芯片的输入端面位于光波导输入口的外围开设有端面胶隔离槽，该端面胶隔离槽槽宽为PLC splitte芯片宽度的5％～25％、深0.5mm～1mm。

2、根据权利要求1所述的平面光波导型光功率分束器，其特征在于，所述N为4、8、16或32。

3、根据权利要求2所述的平面光波导型光功率分束器，其特征在于，所述端面胶隔离槽为设置于光波导输入口两侧的凹槽。

4、根据权利要求2所述的平面光波导型光功率分束器，其特征在于，所述端面胶隔离槽为一圆环槽，光波导输入口位于该环形槽中心。

5、根据权利要求2所述的平面光波导型光功率分束器，其特征在于，所述端面胶隔离槽为一方形槽，光波导输入口位于该方形槽中心。

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