專利名稱：應(yīng)用自調(diào)準纖芯擴展體的光耦合器及其制造方法
最常見的光波導是由一種具有圓形的纖芯和一個維護該纖芯的圓形包層的纖維所構(gòu)成的，大部分的光在纖芯里傳播。光纖維纖芯的直徑，如果是單模纖維的話，一般小于十個微米(0.01mm)，即使是對多模纖維，它的直徑也通常小于二百微米，這使得在兩個或更多的纖維中使光通過或耦合(混合)成為技術(shù)上一個極大的難題。
制造光纖維耦合器，必須經(jīng)過大量的纖維制造過程，第一個多模星形纖維耦合器，或也稱作光混合器是七十年代早期出現(xiàn)的，它的組成包括一個窄而長的長方形空腔，其兩端各連接一線性纖維陣列。從任何一根纖維射入空腔的光，傳播一段很長距離以后會均勻地照射另一端的纖維陣列，這種星形耦合器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，并且光的波長與耦合率無關(guān)，缺點是，因為它的圓形結(jié)構(gòu)和包復(fù)著每個纖芯的包層的存在，它的纖芯部分只占總橫截面的一部分，因此，由所謂的堆積密度系數(shù)造成的光損耗，即使是對多模纖維來說也是很高的，而且這類耦合器根本不能用于單模纖維，因為其纖芯對包層的面積的比例是很小的，只有大約一比一百。
七十年代初期，另外一種叫作熔合雙錐耦合器的器件已用于多模光纖，這種耦合器的制造方法，是將光纖維扭轉(zhuǎn)，加熱軟化，然后緩慢地拉長，直到在纖芯里傳導的光因為這拉伸熔融區(qū)域的體積變小而射入包層。一但光進入包層，它就可以自由傳播到其他鄰近纖維的包層里，因為這些纖維已在拉伸過程中熔合在一起。在熔合區(qū)的第二段中，隨著光纖維的直徑的增大，包層模變回為纖芯模。這工藝依賴于漸變、平滑的錐形延伸過程，這樣才能保證光在纖芯與包層之間進行絕熱式轉(zhuǎn)化。
八十年代早期，單模纖維在光學纖維市場上幾乎完全取代了多模光纖維，熔合雙錐耦合器工藝不斷改進，直到它可以很好地應(yīng)用于單模纖維，因此出現(xiàn)了一系列發(fā)明申請，例如愛摩托(Imoto)的美國專利(4，798，438和4，842，359)及夏海地(Shahidi)的4，961，617，應(yīng)用一種更先進的熔融成錐(fused-tapered)技術(shù)，但是，這工藝依舊非常精細，特別是當輸入、輸出光纖維超過兩束時，目前單模光纖耦合器的最大接口數(shù)是四輸入、四輸出(稱為4×4)或單輸入、七輸出(1×7)，如果需要更大的光通道數(shù)，可將大量2×2的耦合器串聯(lián)起來，因而導致需要過多的勞力和高昂的價格。
在另一種替代方法中，光耦合是由制作在光學基體上的光通波導完成的。這一類設(shè)計包括門謝克(Manscheke)的美國專利4，566，753、穿伯里(Tremblay)的專利4，653，845、德雷戈克(Draqonc)的4，904，042和布斯諾(Brichenno)的4，950，045，這種利用平面波導的方法耗資最高，它幾乎是唯一被用于制造輸入/輸出多于(4×4)或(1×7)的單模光纖耦合器，這個工藝包括制造平面光通道波導，切割和拋光該基體的端面，使得其平整光滑，并且使平面相交處的角度銳化，然后把10微米的光纖維纖芯和幾微米的波導端部對接并對中校準，誤差不得超過1至2微米，最后把光纖維膠合在調(diào)準位置。在膠體固化過程中光纖維的移動不超過1到2微米，單模星形纖維耦合器的高昂價格就是這工藝繁瑣困難的反映。
因此，市場急需一種制造多接口耦合器，特別是制造單模纖維耦合器的方法，這方法必須避免繁瑣的制作過程和繁雜的組裝步驟。
光纖連結(jié)器是纖維光學，尤其是光纖維通訊中的另一個關(guān)鍵組成部件，對終端用戶，例如相互連接的計算機網(wǎng)絡(luò)，成本是很關(guān)鍵的問題。目前的光纖維連續(xù)器即昂貴又復(fù)雜，另外，這些應(yīng)用需要多纖維陣列連接器，即用于電器導線的多針接頭的對應(yīng)器件。陣列連接器不但節(jié)省空間、連結(jié)時間，而且減少連接成本。生產(chǎn)這種多纖維陣列連結(jié)器的技術(shù)目前僅在搖籃期，價格高得不合實際。一般而言，光纖維的連接因光束在耦合面里增粗而變得更容易，當光束增大時，允許對中的容差要大一些，但同時允許的角度容差卻要求更為嚴格。例如，瓦謝瑪安(Wasserman)和吉鮑拉(Gibolar)在美國專利5，097，524中利用透鏡來擴展光束。蒙斯麗西(Moslehi)在《光學通訊》(Optics Letters)14卷23期1327頁里描述一種擴展光束的光纖維連接方法。胡塞(Hussey)佩尼(Payne)在《電子學通信》(Electronic Letters)，第24卷第1期14頁中介紹一種纖維錐角光束擴展器。然而這些技術(shù)都要求光纖維和光束擴展器件間的嚴格對中。另外，以上方法僅適用于單光纖維連接，而對陣列連接器并不適用。
光纖維和光通波導間的連接是另一個重要的纖維光學技術(shù)。目前光通波導是照相印版(photo-Lithography)制作在或鄰近于一塊光學基板的頂平面，或采用其它先進技術(shù)，比如電子束或激光束刻制。在絕大多數(shù)應(yīng)用中，一個光通波導需要一一對應(yīng)以對接方式接于一光纖維。首先光通波導的末端被切平與波導平面成直角，然后被磨光但其誤差不能超過波長的幾分之一，同時保持邊緣與基板平面成直角，并且不超過一至二微米的距離，然后把一束光纖維的斷面引近這波導的端面、光纖維芯和波導橫側(cè)面的對準誤差必須小于1到2微米或更小，最后在對接區(qū)域加入一種膠合劑。膠合劑固化時，體積變化和位移時常造成對中變壞，導致連結(jié)器的損耗。即使當對中是完全完善時，圓形的光纖維纖芯和基本上方形的光通傳導間存在的幾何形狀的失配也能造成很大的連結(jié)損耗?？傊饫w維與光纖波導之間連接是一個成本很高的制作步驟，這也是盡管纖維光學據(jù)有很大潛力，卻至今尚未打入更大的用戶市場的另一個原因。
本發(fā)明的主要目的是提供一種新型的光學界面器件，用于解決制造光纖維耦合器和連結(jié)器技術(shù)上的難題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造新型光學耦合器件的方法，以減小生產(chǎn)成本，以使之甚至可用于低密度低端光纖維通訊之中。
本發(fā)明的基本組成包括一個光纖維，它具有一個纖芯，一個包層和一個纖芯擴展體。其中纖芯擴展體是設(shè)在纖維芯的端面上的，具有發(fā)散形喇叭狀結(jié)構(gòu)。纖芯擴展體使得波導效果應(yīng)顯著超過該纖芯端面之外，隨著它從纖芯末端處延伸出來其橫截面會逐漸增加，直到其截面比光纖維纖芯的直徑大很多為止。對本發(fā)明的有些實施例有另一個附加條件纖芯擴展體的最大直徑要比包層的直徑大。這是因為這些實施例里的纖芯擴展體要能伸至并接觸到鄰近光纖維的纖芯擴展體，或是光波導的內(nèi)壁。這一點將在下面進一步詳細說明。另外纖芯擴展體的折射率要比它的周圍介質(zhì)的高，這樣，以一定角度射入纖芯擴展體的光能被束約在該纖芯擴展體里傳播。這種光纖維耦合器具有多條纖芯，每個纖芯都有一上述纖芯擴展體，所述多條纖芯基本上呈平行排列。
以上概括說明的新纖芯-擴展體，可以首先應(yīng)用于光纖維耦合器，所以鄰近的纖芯-擴展體在一定的距離處逐漸重合，形成一個共用纖芯擴展體，該重合區(qū)可用作光耦合或光分束的光混合區(qū)。不僅如此，如導管、棒、透鏡、反射鏡等及其他光學元件都可以加在所述耦合器實施例中以增強光混合的功能。
為了達到價格可擔負的目的，制作過程必須容易而簡單。本發(fā)明公開了幾種簡單的制作光纖維芯-擴展體的制作方法，其中之一是將纖維光波導的末端面浸入在一種光活性的材料里，比如光固化或光聚合材料，然后，具有合適波長和一定強度的光束從波導的另一端射入該光束從浸入光活性材料中的光纖端面射出，對處于發(fā)散形殼層中的光活性物照射，從而形成期望的纖芯擴展體。
附圖簡要說明

圖1是光纖維的透視圖，它有一個纖芯，一個單個的纖芯擴展體連結(jié)在該纖芯的一個末端。
圖2是圖1所示實施例的平面圖。
圖3所示是兩個纖維，各具有一個單獨的纖芯擴展體，這兩個纖芯擴展體合并形成的一個共用的纖芯擴展體用于光的混合和耦合。
圖4是兩個圖3所示實施例在共用的纖芯擴展體的遠端頭對頭地連結(jié)起來，這樣可使來自一側(cè)的各條光纖維的光可以耦合到另一側(cè)的各條光纖維。
圖5與圖4相同，只是每一側(cè)的耦合器里的纖維條數(shù)大于2。
圖6是圖5所示實施例沿X-X′的截面圖，這里的光學纖維被排列成一維線性陣列。
圖7是圖5所示實施例沿Y-Y′的截面圖，如圖6所示的一維陣列的實施例。
圖8是圖5所示實施例沿X-X′的截面圖，這里纖維被排列成二維陣列。
圖9是圖5所示實施例沿Y-Y′的截面，如圖8所示的二維陣列實施例。
圖10與圖4相同，只是一個共用的纖芯擴展體被放置在一個光導管中。
圖11與圖4相同，只是有一塊固體物質(zhì)被伸入到纖芯擴展體中間。
圖12與圖4相同，只是有一塊透鏡被伸入到纖芯擴展體中間。
圖13是圖1所示實施例的自調(diào)準制作方法，其中纖維的末端面浸在光活性物里，通過發(fā)射光對在發(fā)散形殼體內(nèi)的物質(zhì)進行照射并改變其性質(zhì)。
圖14是圖3所示實施例的自調(diào)準制作方法，其中纖維的末端面浸在光活性物里，通過發(fā)射光對在發(fā)散形殼體的物質(zhì)進行照射并改變其性質(zhì)。
下面詳細說明
具體實施例方式圖1所示是一個光學纖維，它的組成包括一個纖芯1，一個包層2，二個端面3和4，其中的一個端面3連結(jié)著一個喇叭狀的構(gòu)件9，這就是本發(fā)明所謂的纖芯擴展體。本發(fā)明的纖芯擴展體9在它與端面3界面處與纖芯1一樣窄，當它從端面3延伸出去時向外發(fā)散開來。圖2是圖1所示實施例的側(cè)視圖。如圖2所示，纖芯擴展體9的最大直徑比包層的直徑要大。在本發(fā)明里，為了具有耦合和連結(jié)功能，這個規(guī)格是必需的，這一點如下會進一步闡明。
纖芯擴展體9內(nèi)的折光指數(shù)比它外面的折光指數(shù)高，這樣光就被限制在纖芯擴展體9里。
當光在其直徑不斷減小的圓錐體區(qū)域里傳播時，比如在纖芯擴展體9里面，光的入射角會變小，當錐體的長度變得太長，且錐角太大，則入射角會變得非常小，已至于在錐體的某些點上不能發(fā)生全內(nèi)反射現(xiàn)象。當這個現(xiàn)象發(fā)生時，光就會從該光導體結(jié)構(gòu)里漏出，減小錐體的角度和增加它的長度可以減小或完全消除這一現(xiàn)象。當錐體的角度足夠小的時候，可以達到所謂的絕熱過程，在這個過程里，光在錐體物里傳播不經(jīng)歷任何局部本征模的轉(zhuǎn)換。因此纖芯擴展體9最好保持較小的錐角。通過腐蝕或熱加工成錐形的方法減小纖維包層6的厚度會對此有幫助，這樣纖芯擴展體9不需要擴伸太大就能達到它所應(yīng)有的功能。這一點下面通過詳細說明一些較好的實施例就可以清楚地了解。這個指導是很重要的，因為除非它的錐角被限制在很小的范圍內(nèi)，例如對于多模纖維來說是幾度，對單模來說是1或2度，纖芯擴展體會因損耗太多而運載對很多應(yīng)用來說沒有多大用處。
圖3是本發(fā)明耦合器的基本實施體。如上文所指出的，纖維擴展體是最大直徑比包層直徑大(見圖2)，對本發(fā)明的耦合器來講，這個規(guī)格是必需的，因為一個纖芯擴展體必須能夠與鄰近的纖芯擴展體重疊形成一個光混合區(qū)域10，如圖3所示，圖3中，兩個纖維緊密地并排地放置在一起，每個纖芯擴展體從纖芯端面起始起伸出而形成兩個單獨的物體，但在一定距離以后形成一個共同的纖芯擴展體10。這樣，進入纖芯1的光11就將從耦合區(qū)10射出。
值得指出的是，圖3所示的光混合器實施例。當光從該纖芯擴展體一側(cè)射入時也可以作為分光器來用。該入射光，比如來自一個激光源的光，會被耦合到纖芯1和5。
本發(fā)明的纖芯擴展體是設(shè)在光纖芯的端面上成為一種固裝結(jié)構(gòu)。最方便的是它可以由光活性物構(gòu)成，其物理性須可以通過光照而改變，然后，從纖芯端面發(fā)散的喇叭狀結(jié)構(gòu)發(fā)射出的光，可以用來照射制造纖芯擴展體。也就是說，纖芯擴展體占據(jù)由纖芯末端面發(fā)射出的光所形成的喇叭狀空間各單獨光束從纖芯端面射出足夠長距離以后，會重疊形成交疊區(qū)域，即共用纖芯擴展體，用于光的混合。這方面及它的變種裝在下面敘述方法發(fā)明時進一步詳細說明。
將圖3所示的光混合部件與其鏡象復(fù)制器(如圖4所示)在共用纖芯擴展體的遠端處配成對，這樣可以制成一個完全的纖維-纖維耦合器實施例，共用纖芯擴展體20對纖芯1、5、15和17來講，是光混合或耦合的區(qū)域。例如從纖芯1進射的光能夠達到并通過纖芯擴展體20，然后可以耦合到纖芯15和17，如果共用纖芯擴展體20足夠?qū)捄烷L，纖芯15和17就會獲得相同的出射光分布，光束分裂的比例與光波長和它的偏振特性無關(guān)，這是有利的一面。纖芯擴展體可以一部分或完全處于空氣里，一些液體和固體，只要其透明而且其指數(shù)比纖芯擴展體20低，就都可以用在該纖芯擴展體20的外圍。
在圖4里，纖維可以向共用的耦合區(qū)域稍略向內(nèi)，以增加光在纖芯擴展體20內(nèi)的重疊，通過本發(fā)明的說明書，我們可以了解，光纖可以稍微地傾斜而不改變耦合的基本機理。
從圖4所示的二對二的耦合器的結(jié)構(gòu)(2×2，表示兩個入射纖維，兩個出射纖維(可以直接擴展到多頭耦合器。圖5所示是一個六對六的特例，任何其他組合，比如8×8，8×16，16×16，1×16都是可能的。
圖5所示的多根纖維可以排成線型陣列或兩維空間結(jié)構(gòu)。圖5里的X-X′和Y-Y′截面分別畫在圖6和7，是線型陣列的例子。圖8和9所示是圖5的X-X′和Y-Y′截面，是二維空間排列的例子，對這兩種情況，在小纖維芯21到26之間都沒有空間重疊，如果很寬的光照在X-X′截面上，只有極小部分照到纖維芯21到26上，但另一方面，有很大的重疊在Y-Y′截面上，以此保證良好的耦合和低損耗。
圖10到14是由圖4所示基本耦合器實施例變化來的耦合器。在圖10里，一個空心光導管51加到圖4所示的基本耦合器實施例上，構(gòu)成管子51的材料必須具有比纖芯擴展體20要低的折光系數(shù)。注意，管子51的內(nèi)徑比沒有管子的纖芯擴展體的最大直徑要窄，這樣，纖芯擴展體20被管子51沿著其內(nèi)壁削去，管子51的截面可以是環(huán)形的、方形的、長方形的或者是其他任何形狀。
圖11示出一塊透明的固體物52插到共用纖芯擴展體20里面，為的是加長耦合長度。
圖12所示是塊聚光鏡53插到共用纖芯擴展體20里面，為的是增加光的重疊。
一塊反射的平面可以被安裝在圖3所示的共用纖芯擴展體10的末端，這樣從纖維芯1或5照射進來的光可以在共用的纖芯擴展體10里面混合。它在共用的纖芯擴展體10里進一步混合以后，反射回到纖維芯1和5。
以上所說的纖芯擴展體的實施例可以用精密的模塑方法來制造，相配的模型部件可以用于放置纖維，以保證纖維端面能夠與共用的纖芯擴展體的分束入口對準，這種制造方式特別適用于大規(guī)模生產(chǎn)，最初的制模成本會很高，但以后成批生產(chǎn)的費用將很低。
這里介紹另一種制造方法，此技術(shù)具有巨大的優(yōu)越性，也就是說，纖維芯端與各個纖芯擴展體的初始端可以完全對準，為了減小損耗，對于單模纖維，對準的精確度要達到優(yōu)于一或兩個微米，所以，這種自調(diào)準技術(shù)對單模纖維的耦合器的生產(chǎn)特別有用，單模纖維耦合器的生產(chǎn)占整個光纖維耦合器市場的90%，這種制造技術(shù)應(yīng)用容易，初始投資低，是一種生產(chǎn)低成本單模耦合器的簡單而容易的方法。下面用圖13和圖14來介紹這種制造耦合器的方法，作為本方法發(fā)明的公開。
圖13上是圖1中的光纖維芯1和它的包層2浸在光活性物質(zhì)55里，在本發(fā)明中，光活性物定義成一種物質(zhì)，它的物理性質(zhì)可以通過光照來改變和轉(zhuǎn)化，例如，光照可使其形狀和材料本身發(fā)生變化，這類材料包括這樣一些光敏抗蝕劑，比如只有當它被紫外光照射時，才能顯固態(tài)，并且它能夠溶解在一種叫光敏抗蝕物顯影劑里;紫外光固化的高分子材料，只有在波長為0.3到0.4微米附近的光照射時才能從液本變成固體;一種特殊的玻璃原材料，當它見光時會固化;和一種有機材料，它的折光指數(shù)會隨光照而變化。
在圖13里，一束一定波長的光，通常紫外光，從光纖的輸入端4照射入纖維芯，然后從輸出端3成一定的發(fā)散角射出而以足夠的強度照到光活性材料55上來改變它的性質(zhì)。光活性材料55需要有足夠的厚度，以保證光照以后纖芯擴展體9的最寬處能夠比纖維的直徑寬，如上文說明的那樣。通過這個制造過程會得到圖1所示的實施例。輸出端3不必一定做成平面的，它也可以被作成凸面或凹面來控制光錐9的立體角。上文已經(jīng)提到過，纖芯擴展體的錐角越小，光損耗越小。在制造纖芯擴展體的過程中，通過只允許紫外光射入纖維芯7以形成纖維的低級模的方法可以達到這個目的。
圖14所示是圖3中本發(fā)明的基本光混合器實施例制造方法的示意圖。圖13里的纖維2和6緊挨著放在一起，光56照在兩個纖維芯1和5上，從輸出端3和7射出的光重疊形成一共用的纖芯擴展體10，這樣得到圖3所示的光混合器實施例。
顯然的，通過以上的說明，許多其它的應(yīng)用和變體可以從本發(fā)明發(fā)展出來，因此可以理解，在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)可以實施而不需要專門的說明。
權(quán)利要求
1.一種光耦合器件，用于延長光纖維，包括一光導纖維芯，其端面與光的傳播方向垂直；一包圍該纖維芯的包層；一用于光導纖維芯的纖芯擴展體；其中，所述纖芯擴展體是設(shè)在該纖維芯的端面上，形成與發(fā)散光束形狀相同的形狀，其光程要足夠的長，以使得該纖芯擴展體最遠端處的最大直徑比纖維芯的直徑大很多，并且它的折光指數(shù)要比它的周圍的介質(zhì)大，從而起到約束光的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器件，其中纖芯擴展體的最大直徑比光纖維包層的直徑大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器，其中包層的厚度被大幅度地減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器件，其中所述纖芯擴展體是由光活性物質(zhì)構(gòu)成的，這些光活性物質(zhì)的物理性質(zhì)可以通過光照來調(diào)整和改變。
5.一種光纖維混合器，包括多根光導纖維芯，其端面與光的傳播方向垂直，彼此緊靠著平行放置;所述多個光導纖維芯的多個纖芯擴展體，每一個光導纖維芯有一個纖芯擴展體;其中，所述每個纖芯擴展體是設(shè)在所述纖維芯的端面上，成發(fā)散的喇叭狀結(jié)構(gòu)，使得光導效應(yīng)自該纖維芯端面向外顯著延伸，隨著各個纖芯擴展體從纖維芯端面向外延伸，其截面逐漸增加，當延伸到一定距離時，所述每個喇叭結(jié)構(gòu)的最遠端的最大直徑大于兩個鄰近纖維芯間的距離，這樣，與所述各個纖維芯相連的所述各個纖芯擴展體合并形成一共用纖芯擴展體，以用于光的混合，其折光指數(shù)大于周圍介質(zhì)，以此獲得約束光的功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖維混合器，其中所述多個纖維芯排列為線型陣列。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖維混合器，其中所述多個纖維排列為兩維空間結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖維混合器，其中所述共用的纖芯擴展體放置在一透明的管內(nèi)，它的內(nèi)徑比沒有該管子時該共用纖芯擴展體的最大可能直徑小，并且它的折光指數(shù)比所述纖芯擴展體的折光指數(shù)要低。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖維混合器，其中各單個的纖芯擴展體和共用的纖芯擴展體都是由模制部件制成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖維混合器，其中各單個的纖芯擴展體和共用的纖芯擴展體都是由光活性物質(zhì)構(gòu)成的，其物理性質(zhì)可以通過光照來改變和調(diào)節(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光纖維混合器，其中光活性物質(zhì)是紫外光固化的高分子材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光纖維混合器，其中光活性物質(zhì)是光敏抗腐蝕材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光纖維混合器，其中光活性物質(zhì)是一種玻璃原材料，其物理性質(zhì)可以通過光照來改變。
14.一種光纖維耦合器，包括第一組多根光導纖維芯，其端面與光的傳播方向垂直，彼此緊靠著平行放置;所述光導纖維芯組具有多個纖芯擴展體，每一個光導纖維芯有一個纖芯擴展體;第二組多根光導纖維芯，其端面與光的傳播方向垂直，彼此緊靠著平行放置;所述光導纖維芯組具有多個纖芯擴展體，每一個光導纖維芯有一個纖芯擴展體;其中，第一組光導纖維芯和第二組光導纖維芯面對面地放置在一共同軸上，所述第一組和第二組纖芯擴展體設(shè)置在第一組和第二組光導纖維芯的中間;在該兩組光導纖維芯中，每一組里，各個纖芯擴展體都設(shè)置在纖芯端面上，成發(fā)射的喇叭形結(jié)構(gòu)，以使光導效應(yīng)自纖芯端面向外大幅度延伸，隨著各個纖芯擴展體從纖芯端面向外延伸，其橫截面逐漸增加，當該纖芯擴展體延長到足夠長度時，每個喇叭形結(jié)構(gòu)的最遠端處的最大直徑大于兩個鄰近纖維芯間的距離，這樣，與各個纖維芯相連的各個纖芯擴展體會合并形成共用纖芯擴展體，用來混合光，其折光指數(shù)大于周圍的介質(zhì)，從而具有約束光的功能;所述第一組光導纖維芯的共用纖芯擴展體與所述第二組光導纖維芯的共用纖芯擴展體是面對面放置的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光纖維混合器，其中一光傳輸介質(zhì)被插入所述共用纖芯擴展體區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖維混合器，其中所述光傳輸介質(zhì)是一透鏡。
17.一種如權(quán)利要求1所述的光纖維的纖芯擴展體的制造方法，其中所述纖維芯的第一個端面浸在光活性物里，該光活性物質(zhì)的物理性質(zhì)可以通過光照來改變調(diào)節(jié)，照射該光活性物質(zhì)的光從纖維芯的第二個端面射入，然后以一定的特征發(fā)散角從所述纖芯的第一個端面射出，從而形成所限定的纖芯擴展體的形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中，只通過選擇具有小照射角的光束，使從纖維芯的第一端面射出的光具有小的錐角。
全文摘要
本發(fā)明包括一個光纖維，它具有一個纖維芯，一個包層和一個纖芯擴展體，其中每個纖芯擴展體設(shè)在纖維芯端面上，成發(fā)散喇叭狀，各纖芯擴展體，隨著它從纖維芯端面延伸距離的增加，它的截面逐漸增加，在使用該纖芯擴展體的實施例中，纖芯擴展體可以同鄰近擴展體匯合，形成共用的纖芯擴展體，用于光的混合和耦合。纖芯擴展體可以由光活性物制成，其形狀由從纖維芯端面射出的光束的發(fā)散形狀所決定。
文檔編號G02B6/28GK1106542SQ9410211
公開日1995年8月9日 申請日期1994年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月25日
發(fā)明者桑·柯思·希姆 申請人:?！た滤肌はＤ?br>