一種特定光纖模式耦合器的制作裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及制作光纖耦合器的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種特定光纖模式耦合器的制作裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光纖通信的飛速發(fā)展，波分復(fù)用已逐步不能滿足通信速度調(diào)制需求，模分復(fù)用技術(shù)得到重視。同時軸對稱矢量光束因為其特殊的偏振和模場對稱性，使得其在激光加工、表面等離子體激發(fā)與粒子操控方面有著很大的潛在應(yīng)用。在模分復(fù)用方向上，目前大部分采用拋膜技術(shù)，針對不同波長定制特定光纖實現(xiàn)特定模式間的耦合，工藝復(fù)雜不利于批量化生產(chǎn)及產(chǎn)品封裝。在軸對稱矢量光束光纖產(chǎn)生上，目前的模式耦合方法大都存在耦合效率低、耦合損耗大、耦合模式純度不高或者耦合響應(yīng)波長范圍窄等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]與現(xiàn)存的模式耦合方法不同，本實用新型提供一種特定光纖模式的高純度耦合的制作裝置，通過預(yù)拉伸單模光纖使得后續(xù)熔融拉伸能夠得到兩種光纖中的不同模式的相位匹配實現(xiàn)光從基模到一階模的高純度耦合。本實用新型中的耦合器制作工藝簡單可靠，耦合比率及耦合損耗易于調(diào)節(jié)，耦合模式純度極高，同時耦合器制作完成后非常容易封裝。
[0004]本實用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:一種特定光纖模式耦合器的制作裝置，該裝置結(jié)構(gòu)由單波長光源、單模光纖、少模光纖、光纖夾持拉伸系統(tǒng)、氫氧焰、光纖準(zhǔn)直器、電荷耦合照相機和功率計組成，其中，將單模光纖去掉3cm涂覆層，固定在光纖夾持拉伸系統(tǒng)上，點燃?xì)溲跹骖A(yù)熱后拉伸2_，熄滅氫氧焰；將少模光纖去掉3.2cm涂覆層，與預(yù)拉伸后的單模光纖纏繞2圈后固定在光纖夾持拉伸系統(tǒng)上并抻直；打開單波長光源產(chǎn)生監(jiān)測光耦合進(jìn)入單模光纖，點燃?xì)溲跹?，熔融光纖纏繞區(qū)域并拉伸光纖，監(jiān)測光在進(jìn)入熔融區(qū)域時會有一定比率從單模光纖耦合進(jìn)入少模光纖并通過光纖準(zhǔn)直器被電荷耦合照相機探測，剩余監(jiān)測光被功率計探測；拉伸過程中會使得單模光纖中的基模光與少模光纖中的一階模光有效折射率趨于相同，即兩種模式滿足相位匹配；此時觀察電荷耦合照相機會得到兩瓣狀光斑圖樣或環(huán)狀光斑圖樣，功率計示數(shù)會顯著下降；停止拉伸光纖，繼續(xù)熔融纏繞區(qū)域直至光斑強度達(dá)到預(yù)期后，熄滅氫氧焰停止熔融并封裝成光纖耦合器。
[0005]進(jìn)一步的，所述光纖夾持拉伸系統(tǒng)包括:光纖夾具和三維調(diào)整架；光纖夾具用于夾持光纖并與三維調(diào)整架固連，三維調(diào)整架用于對光纖高度、火焰距離及光纖縱向拉伸量的調(diào)節(jié)。
[0006]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:通過對普通單模光纖和少模光纖進(jìn)行熔融拉伸實現(xiàn)相位匹配，無需特殊定制光纖。該制作裝置操作簡單，無需進(jìn)行光纖拋膜貼合等操作。耦合模式極度純凈，一階模式純度可高達(dá)99%以上。產(chǎn)品易于封裝，性能穩(wěn)定。一階模式耦合波長響應(yīng)較寬，可達(dá)1nm以上。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型制作裝置示意圖；其中，101為單波長光源，102為單模光纖，103為少模光纖，104為光纖夾持拉伸系統(tǒng)，105為氫氧焰，106為光纖準(zhǔn)直器，107為電荷親合照相機，108為功率計。
[0008]圖2為電荷耦合照相機探測到的耦合出來的一階模光斑圖樣；其中201為兩瓣狀光斑圖樣，202為環(huán)狀光斑圖樣。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型【具體實施方式】，以制作特定模式光纖耦合器為例。如圖1所示:刻寫裝置由單波長光源101、單模光纖102、少模光纖103、光纖夾持拉伸系統(tǒng)104、氫氧焰105、光纖準(zhǔn)直器106、電荷耦合照相機107、功率計108組成。將單模光纖102去掉3cm涂覆層，固定在光纖夾持拉伸系統(tǒng)104上，點燃?xì)溲跹?05預(yù)熱后拉伸2mm，熄滅氫氧焰105。將少模光纖103去掉3.2cm涂覆層，與預(yù)拉伸后的單模光纖纏繞2圈后固定在光纖夾持拉伸系統(tǒng)104上并抻直。打開單波長光源101產(chǎn)生監(jiān)測光耦合進(jìn)入單模光纖，點燃?xì)溲跹?05，熔融光纖纏繞區(qū)域并拉伸光纖，監(jiān)測光在進(jìn)入熔融區(qū)域時會有一定比率從單模光纖耦合進(jìn)入少模光纖并通過光纖準(zhǔn)直器被電荷耦合照相機107探測，剩余監(jiān)測光被功率計108探測。拉伸過程中在某些位置會使得單模光纖中的基模光與少模光纖中的一階模光有效折射率趨于相同，即兩種模式滿足相位匹配。此時觀察電荷耦合照相機107會得到兩瓣狀光斑圖樣201或者圓環(huán)狀光斑圖樣202，功率計108示數(shù)會顯著下降。停止拉伸光纖，繼續(xù)熔融光纖纏繞區(qū)域改變兩種模式交疊使耦合效率達(dá)到預(yù)期，熄滅氫氧焰105停止熔融后封裝耦合器。
[0010]本實用新型的創(chuàng)新之處在于:通過預(yù)拉單模光纖使其包層相對少模光纖較細(xì)，在同步拉伸兩種光纖的時候使得單模光纖中的基模與少模光纖中的一階模有效折射率在某些位置趨于相同，達(dá)到相位匹配。之后，可以繼續(xù)熔融光纖，改變模式交疊直至達(dá)到預(yù)期的耦合效率。
[0011]所述光纖夾持拉伸系統(tǒng)104包括:光纖夾具，三維調(diào)整架；光纖夾具用于夾持光纖并與三維調(diào)整架固連，三維調(diào)整架用于對光纖高度、與火焰距離及光纖縱向拉伸量的調(diào)節(jié)。
[0012]圖2為為電荷耦合照相機探測到的耦合出來的一階模光斑圖樣；其中201為兩瓣狀光斑圖樣，202為環(huán)狀光斑圖樣。
[0013]盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本實用新型及其優(yōu)點，但應(yīng)當(dāng)理解，在不背離由所附的權(quán)利要求限定的本實用新型的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化、替換及改造。
【主權(quán)項】
1.一種特定光纖模式耦合器的制作裝置，其特征在于:該裝置結(jié)構(gòu)由單波長光源(101)、單模光纖(102)、少模光纖(103)、光纖夾持拉伸系統(tǒng)(104)、氫氧焰(105)、光纖準(zhǔn)直器(106)、電荷耦合照相機(107)和功率計(108)組成，其中，將單模光纖(102)去掉3cm涂覆層，固定在光纖夾持拉伸系統(tǒng)(104)上，點燃?xì)溲跹?105)預(yù)熱后拉伸2mm，熄滅氫氧焰(105);將少模光纖(103)去掉3.2cm涂覆層，與預(yù)拉伸后的單模光纖纏繞2圈后固定在光纖夾持拉伸系統(tǒng)(104)上并抻直；打開單波長光源(101)產(chǎn)生監(jiān)測光耦合進(jìn)入單模光纖(102)，點燃?xì)溲跹?105)，熔融光纖纏繞區(qū)域并拉伸光纖，監(jiān)測光在進(jìn)入熔融區(qū)域時會有一定比率從單模光纖(102)耦合進(jìn)入少模光纖(103)并通過光纖準(zhǔn)直器(106)被電荷耦合照相機(107)探測，剩余監(jiān)測光被功率計(108)探測；拉伸過程中會使得單模光纖(102)中的基模光與少模光纖(103)中的一階模光有效折射率趨于相同，即兩種模式滿足相位匹配；此時觀察電荷耦合照相機(107)會得到兩瓣狀光斑圖樣(201)或環(huán)狀光斑圖樣(202)，功率計(108)示數(shù)會顯著下降；停止拉伸光纖，繼續(xù)熔融纏繞區(qū)域直至光斑強度達(dá)到預(yù)期后，熄滅氫氧焰(105)停止恪融并封裝成光纖親合器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特定光纖模式耦合器的制作裝置，其特征在于:所述光纖夾持拉伸系統(tǒng)(104)包括:光纖夾具和三維調(diào)整架；光纖夾具用于夾持光纖并與三維調(diào)整架固連，三維調(diào)整架用于對光纖高度、火焰距離及光纖縱向拉伸量的調(diào)節(jié)。
【專利摘要】本實用新型公開一種特定光纖模式耦合器的制作裝置，其具體結(jié)構(gòu)包括：單波長光源(101)、單模光纖(102)、少模光纖(103)、光纖夾持拉伸系統(tǒng)(104)、氫氧焰(105)、光纖準(zhǔn)直器(106)、電荷耦合照相機(107)和功率計(108)。本實用新型可以制作的耦合器可以實現(xiàn)光從基模到一階模式的高純度耦合，利用制作的耦合器在軸對稱矢量光束產(chǎn)生、模分復(fù)用方面具有很強的應(yīng)用性。該實用新型耦合模式純凈，耦合損耗小，裝置結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)方便。
【IPC分類】G02B6/255
【公開號】CN204832575
【申請?zhí)枴緾N201520573046
【發(fā)明人】周勇, 王安廷, 顧春, 許立新, 明海
【申請人】中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月31日