一种多芯光纤耦合器及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109239845A(43)申请公布日2019.01.18(21)申请号201811089100.0(22)申请日2018.09.18(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人唐明李兵甘霖霍亮沈力(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人曹葆青李智(51)Int.Cl.G02B6/245(2006.01)G02B6/25(2006.01)G02B6/255(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种多芯光纤耦合器及其制备方法(57)摘要本发明属于光纤通信和传感技术领域，更具体地，涉及一种多芯光纤耦合器及其制备方法。将若干前端已被去掉涂覆层而后端仍保留涂覆层的单模光纤插入经过第一次拉锥的圆形套管中，然后在同一位置进行第二次拉锥，使得单模光纤被圆形套管固定，再对第二次拉锥锥区进行第三次拉锥，使锥腰部分和多芯光纤包层直径大小一致，对锥腰部分进行切割，最后直接和多芯光纤熔接，完成多芯耦合器的制备。本发明提供的基于低熔点套管的多芯光纤耦合器制备方法，具有可扩展性好，制备简单，精度高，成品率高的特点。CN109239845ACN109239845A权利要求书1/2页1.一种多芯光纤耦合器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)剥除N根单模光纤表面的部分涂覆层后获得N根第一中间件；所述第一中间件分为两部分，一部分为仅包含芯层和包层的光纤，另一部分为包含芯层、包层和涂覆层的完整的光纤；(2)将圆形套管进行第一次拉锥后获得第二中间件；所述第二中间件两端为没有处理过的圆形套管，中间部分为拉锥部分；(3)将N根所述第一中间件仅包含芯层和包层的光纤按照待熔接的多芯光纤的排列规则插入所述第二中间件中，使N根所述第一中间件仅包含芯层和包层的光纤穿过所述第二中间件的拉锥部分，获得第三中间件；(4)对所述第三中间件进行第二次拉锥，拉锥位置与所述第一次拉锥的位置相同，获得第四中间件；进行所述第二次拉锥直至所述第四中间件的锥区部分的直径大小能够确保N根所述第一中间件不发生相对位置偏移；(5)对所述第四中间件进行第三次拉锥，拉锥位置与所述第二次拉锥的位置相同，获得第五中间件；所述第五中间件中的N根单模光纤的排列形状与所述待熔接多芯光纤排列形状相同；(6)将所述第五中间件的锥区部分进行切割，然后与待熔接多芯光纤对准熔接获得多芯光纤耦合器。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述拉锥部分的内径比待熔接多芯光纤直径包含的纤芯数与所述第一中间件的单模光纤去除涂覆层后的直径的乘积大1～2微米。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述圆形套管为比石英玻璃熔点低的低熔点套管。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述圆形套管材质为高硼硅玻璃或氟化物玻璃。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述圆形套管材质为高硼硅玻璃，其熔点为800～900℃；按照质量分数计，其包含80.0％二氧化硅，13.0％氧化硼，4.0％氧化钠，2.0％氧化铝，0.4％氧化钾与0.1％氧化钙。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)插入所述第一中间件时，直至N根第一中间件的剥除涂覆层与未剥除涂覆层的分界处到达第二中间件拉锥部分与未拉锥部分的分界处。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述圆形套管为轴向中心具有均匀通孔的套管，或为具有与所述多芯光纤纤芯几何分布排列相同孔径的圆柱体套管。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述第四中间件的锥区部分圆形套管的壁厚为30～50微米，使得步骤(6)能够使用材料熔点相同的熔接方法进行熔接。9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述第五中间件和多芯光纤的熔接过程为：加热源偏向多芯光纤一侧0.01～5毫米，先加热多芯光纤，然后第五中间件以0.1～1.0微米/毫秒的速度靠近多芯光纤，完成熔接；或者加热源在多芯光纤端面处，第五中间件在靠近的过程中进行熔融，然后和多芯光纤完成熔接。10.一种多芯光纤耦合器，其特征在于，按照如权利要求1至9任一项所述的制备方法制2CN109239845A权利要求书2/2页备得到。3CN109239845A说明书1/6页一种多芯光纤耦合器及其制备方法技术领域[0001]本发明属于光纤通信和传感技术领域，更具体地，涉及一种多芯光纤耦合器及其制备方法。背景技术[0002]为满足今后通信系统需求，多芯光纤由于可提供空间这种新的复用维度，可以极大增加通信系统容量，愈发受到重视。多芯光纤通信系统需要与现有单模光纤通信系统相兼容，就需要多芯光纤和单模光纤实现低损耗连接，因此多芯光纤耦合器显得尤为重要