一種高功率光纖準直器制造技術

本實用新型專利技術涉及光纖準直器。所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種高功率光纖準直器，可以減少端面的反射損耗。其特征在于：所述光纖準直器由光纖與多模光纖預制棒熔接一體形成；所述用于起自聚焦透鏡作用的多模光纖預制棒后端帶有一個錐形過渡區，所述錐形過渡區的最后端的直徑與光纖的直徑相當；光纖前端與所述錐形過渡區最后端相熔接。本實用新型專利技術采用石英基的多模光纖預制棒與光纖很好的熔接在一起，多模光纖預制棒具有漸變折射率的特性，可以實現自聚焦透鏡的功能；由于自聚焦透鏡與光纖熔接在一起，可以消除兩者之間的空氣間隙，減少了高功率光對端面的損傷，從而增強了高功率光纖準直器的高抗光損傷能力。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及光纖準直器。
技術介紹
光纖準直器是光纖通信和光纖傳感系統中的基本光學器件。它是由尾纖和準直透鏡(GRIN Lens或C-Lens)組成，具有插入損耗低、回波損耗高、工作距離長、工作波長范圍寬、光束發散角小以及穩定性和可靠性高、體積小、重量輕等特點。光纖準直器是將光纖中出射的發散光束變換為平行光束，或者將平行光束會聚并高效率耦合入光纖以提高光纖系統的耦合效率，是制作多種光學器件的基礎器件。它可以方便地用于多種光無源器件，如衰減器、分光器、隔離器、濾波器、光開關及波分復用器等。光纖準直器根據光纖的不同可以分為單模光纖準直器和多模光纖準直器。其中，多模光纖準直器由于其耦合效率高而被廣泛應用在傳能方面。根據所用透鏡的類型不同，現有的光纖準直器可以分成三大類，分別是自聚焦透鏡型準直器、C-1ens透鏡型準直器和球透鏡型準直器。現有技術中的光纖準直器結構為兩件套式，由光纖插針和起準直作用的透鏡或透鏡組所構成，通過調節光纖頭與準直透鏡的相對位置調試至出射光束的光功率值最大，最后對光纖插針和玻璃套管上膠固定完成整個光纖準直器的制備。這種結構的光纖準直器的光纖端面與透鏡端面之間存在間隙，從而導致準直器的兩個端面上產生的反射損耗很容易損傷端面，降低了光纖無源器件的抗光損傷能力。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種高功率光纖準直器，可以減少端面的反射損耗，提高光纖準直器的抗光損傷能力。為解決上述技術問題，本技術的技術解決方案是:—種高功率光纖準直器，其特征在于:所述光纖準直器由光纖I與多模光纖預制棒4熔接一體形成；所述用于起自聚焦透鏡作用的多模光纖預制棒4后端帶有一個錐形過渡區3，所述錐形過渡區3的最后端的直徑與光纖的直徑相當；光纖I前端與所述錐形過渡區3最后端相溶接。所述多模光纖預制棒4的直徑d2為光纖I直徑Cl1的3飛倍；所述帶有錐形過渡區3的多模光纖預制棒4的整體長度L2為7.7_±0.4mm ;所述錐形過渡區3的長度為2.9mm + 0.2mm。本技術可帶來以下有益效果:本技術采用石英基的多模光纖預制棒與光纖很好的熔接在一起，多模光纖預制棒具有漸變折射率的特性，從而可以對光束進行擴束、準直，實現自聚焦透鏡的功能；由于自聚焦透鏡與光纖熔接在一起，可以消除兩者之間的空氣間隙，減少了高功率光對端面的損傷，從而增強了高功率光纖準直器的高抗光損傷能力。附圖說明圖1:本技術一個實施例的結構示意圖圖2:采用圖1所示實施例制成的隔離器系統原理框圖圖3:采用圖1所示實施例制成的濾波器系統原理框圖具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術作進一步詳細說明。本技術的設計原理如下:高功率光纖無源器件，如濾波器、隔離器等，其內部由多個光學元件構成，故有多個元件界面，因此會有很大的反射損耗。如此多的界面不僅會產生大的損耗，而且，雖然一般來說高強度的光通過后產生大量的熱很難將晶體和光纖融化，但是易對晶體元件表面的光學薄膜產生損傷。由于分立元器件距離很近，一個光學元件的薄膜損傷后很容易引起其他光學元件的薄膜損傷，從而破壞整個無源器件。在光纖隔離器和濾波器中一般都采用自聚焦透鏡對光路進行擴束、準直，而在準直器的兩個端面上的產生的反射損耗會大大降低整個器件的高抗光損傷能力。因此，要增強無源器件的高抗光損傷能力，就要在保證光學性能的基礎上盡量減少分立元器件的數量。本技術的一個實施例的高功率光纖準直器的結構如圖1所示。圖1中I為光纖，2為熔接區，3為錐形過渡區，4為起自聚焦透鏡作用的多模光纖預制棒。本實施例中起自聚焦透鏡作用的多模光纖預制棒4的直徑d2為光纖I的直徑Cl1的4倍A = 4.8mm ；L2 =7.7mm0這種結構將器件所用的光纖I與多模光纖預制棒4熔接在一起。多模光纖預制棒4的后端帶有錐形過渡區3，錐形過渡區3的最后端的直徑與光纖I的直徑相當。采用這種結構的好處有:一方面多模光纖預制棒4具有漸變折射率的特性，從而可以對光束進行擴束、準直，實現自聚焦透鏡的功能；另一方面，由于自聚焦透鏡與光纖I熔接在一起，可以消除兩者之間的空氣間隙，減少了高功率光對端面的損傷，從而增強了高功率光纖準直器的高抗光損傷能力。采用漸變折射率的多模光纖預制棒4作為自聚焦透鏡的主要原因是預制棒4是石英基的，其熔點與光纖基本一致。而一般的自聚焦透鏡含有多種成分，其熔點比較低，很難與光纖I進行熔接。采用高功率光纖準直器構建的光纖隔離器和濾波器的系統原理框圖分別如圖2、3所示。在圖2所示的隔離器系統原理框圖中，以光束正向傳輸為例來說明高功率光纖準直器在隔離器中的工作原理。當光束由光纖輸入經過多模光纖預制棒構成的高功率光纖準直器I后光束準直然后進入雙折射晶體P1，光束被分為O光和e光，其偏振方向相互垂直，傳播方向呈一夾角，當它們經過45°法拉第旋轉器時，出射的ο光和e光的偏振面各旋轉45°，由于第二個雙折射晶體P2的晶軸相對于第一個晶體正好呈45°夾角，所以ο光和e光被P2折射到一起，合成兩束間距很小的平行光，然后進入高功率光纖準直器2耦合到光纖芯里。在圖3所示的濾波器系統原理框圖中，當光束由光纖輸入經過多模光纖預制棒構成的高功率光纖準直器I后光束準直然后進入濾波片(濾波片對一定波長范圍呈通帶，對該帶寬范圍以外的波長呈阻帶，從而形成所需求的濾波特性)，然后進入高功率光纖準直器2耦合到光纖芯里。權利要求1.一種高功率光纖準直器，其特征在于:所述光纖準直器由光纖(I)與多模光纖預制棒(4)熔接一體形成；所述用于起自聚焦透鏡作用的多模光纖預制棒(4)后端帶有一個錐形過渡區(3)，所述錐形過渡區(3)的最后端的直徑與光纖的直徑相當；光纖(I)前端與所述錐形過渡區(3)最后端相熔接。2.按照權利要求1所述的一種高功率光纖準直器，其特征在于:所述多模光纖預制棒(4)的直徑d2為光纖(I)直徑Cl1的3飛倍；所述帶有錐形過渡區(3)的多模光纖預制棒(4)的整體長度L2為7.7mm±0.4mm ;所述錐形過渡區(3)的長度為2.9mm±0.2mm。專利摘要本技術涉及光纖準直器。所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種高功率光纖準直器，可以減少端面的反射損耗。其特征在于所述光纖準直器由光纖與多模光纖預制棒熔接一體形成；所述用于起自聚焦透鏡作用的多模光纖預制棒后端帶有一個錐形過渡區，所述錐形過渡區的最后端的直徑與光纖的直徑相當；光纖前端與所述錐形過渡區最后端相熔接。本技術采用石英基的多模光纖預制棒與光纖很好的熔接在一起，多模光纖預制棒具有漸變折射率的特性，可以實現自聚焦透鏡的功能；由于自聚焦透鏡與光纖熔接在一起，可以消除兩者之間的空氣間隙，減少了高功率光對端面的損傷，從而增強了高功率光纖準直器的高抗光損傷能力。文檔編號G02B6/255GK203037892SQ20122072247公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日專利技術者夏江珍, 柳吉銘, 慕偉 申請人:中國電子科技集團公司第二十三研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高功率光纖準直器，其特征在于：所述光纖準直器由光纖（1）與多模光纖預制棒（4）熔接一體形成；所述用于起自聚焦透鏡作用的多模光纖預制棒（4）后端帶有一個錐形過渡區（3），所述錐形過渡區（3）的最后端的直徑與光纖的直徑相當；光纖（1）前端與所述錐形過渡區（3）最后端相熔接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：夏江珍，柳吉銘，慕偉，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第二十三研究所，
類型：實用新型
國別省市：