CN201072455Y - 光纤耦合器 - Google Patents
光纤耦合器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201072455Y CN201072455Y CNU2007200538819U CN200720053881U CN201072455Y CN 201072455 Y CN201072455 Y CN 201072455Y CN U2007200538819 U CNU2007200538819 U CN U2007200538819U CN 200720053881 U CN200720053881 U CN 200720053881U CN 201072455 Y CN201072455 Y CN 201072455Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fiber
- coupling junction
- optical
- fiber
- coupler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 44
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 8
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 7
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
本实用新型是一种用于光学通讯领域的光纤耦合器，包括由至少两根光纤的裸露纤核构成的耦合结。光纤耦合器固定于沿其纵向开设有贯通口的保护管中。耦合结沿光纤纵向对应于拉锥时火焰边沿的部位分别通过支撑块固定于保护管中。支撑块同耦合结的沿光纤纵向对应于拉锥时火焰边沿的部位之间保持紧密接触。该光纤耦合器具有很好的防震抗震能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学通讯领域中使用的光学元器件，特别是把光学讯号从一条光纤分配至多条光纤中的光纤耦合器，它在电信网络、有线电视网络、用户回路系统、区域网络等通讯领域中得到广泛的应用。
背景技术
光纤是长途通信领域中传输光学信号的基本传输通道。制造光纤的首选材料为石英玻璃纤维。光纤之断面构造通常包括纤芯、用于增加全反射作用强度之包层和起保护作用的外层。
熔锥型光纤器件是全光器件中最具代表性，也是构成其它器件的一种基础器件。由于具备附加损耗低、方向性好、环境稳定性优良、控制方法简单、制作成本低廉等特点，它在光纤通信中得到了广泛的应用。
光纤耦合器是一种把光讯号从一条光纤中分配至多条光纤中的熔锥型光纤器件。工作时，光学讯号在光纤耦合器中按照光线的传播规律自动传播和分成不同波长的光束，而无需借助外部的任何光能或电能。光纤耦合器在构造上是把两根或两根以上除去了涂覆层的光纤以平行并排的方式靠拢，在H2-O2火焰产生的1000℃以上高温作用下加热熔融，同时朝光纤纵轴互为相反的方向拉伸，最终在加热区形成双锥体形的特殊波导结构。
图1示出了采用现有熔融拉锥技术制备的光纤耦合器核心元件1。制备这种光纤耦合器核心元件1时，首先把两根光纤101、102以平行并排的方式放置在一起，并同时剥除两根光纤101、102纵轴中部的一段外层，使它们的由纤芯和包层构成的纤核层处于裸露状态，得到裸露纤核层103、104。然后顺时针或逆时针扭绞裸露纤核层103、104并保持一段平行排布区域，使两根光纤101、102的裸露纤核层103、104形成两端绞缠在一起的并行部105(参见图1a)；或在裸露纤核层103、104的纵向两端分别把它们扭合后打出绳结106，以使两根光纤101、102的裸露纤核层103、104位于绳结106内的并排部分107相互并排紧贴靠拢(参见图1b)。随即采用H2-O2火焰加热两根光纤101、102的裸露纤核层103、104之并行部105或位于绳结106内的并排部分107至1000℃以上高温，并在加热的同时沿着两根光纤101、102的纵轴施加大小相等而方向相反的拉力f1、f2，以拉细并行部105或者位于绳结106内的并排部分107，即可得到中间细两头粗的腰鼓形或其锥顶相互倒扣在一起的双锥体状光纤耦合器核心元件1。
上述光纤耦合器的封装方式，一般是用胶体固定置于半圆管内的两根光纤位于双锥体外的两端，然后在外部套上加热收缩套管、硅胶管或者钢管进行保护封装。也就是说光纤耦合器核心元件1还需要外加一个保护套之后才能应用于实际工作环境。这种封装方式生产效率高，可以通过行业G1201标准要求的震动冲击试验，然而在产品使用与运输过程中，难免会存在较大的外力冲击，造成耦合器内部光纤断裂，形成功能性失效。这是因为熔融拉锥技术会造成耦合区光纤，尤其是耦合结两端残留有内应力，在外力冲击下，内应力残存区域极容易出现裂化、断裂。对于熔融拉锥产品来说，无论是绞缠式拉锥还是打结式拉锥，由于拉锥部分的光纤都会因为高温处理和直径缩小而导致产生残留内应力，而且自实施拉锥步骤时就出现并一直伴随产品，因而外力冲击就往往容易对光纤耦合器造成致命性的损伤，如光纤断裂。据初步统计，在完全无光的功能性失效障碍中，约有95％左右是耦合结两端的光纤断裂造成的。
实用新型内容
本实用新型针对上述光纤断裂技术问题，旨在提供一种光纤耦合器，它能够减弱残存于拉锥部分光纤中的内应力或者缩短与内应力共同发挥作用的震动力臂，从而降低影响光纤连接特性的力矩，提高光纤的连接强度和抗震能力，避免因外部环境对内应力残存区域产生震动冲击而导致光纤断裂。
按照上述目的，本实用新型设计的光纤耦合器，包括由至少两根光纤的裸露纤核构成的耦合结。光纤耦合器固定于沿其纵向开设有贯通口的保护管中。耦合结沿光纤纵向对应于拉锥时火焰边沿的部位，分别通过支撑块固定于保护管中。支撑块同耦合结的沿光纤纵向对应于拉锥时火焰边沿的部位之间，保持紧密接触。
一般地，前述光纤耦合器，其耦合结沿光纤纵向对应于拉锥时火焰边沿的部位是裸露纤核的纵向两端分别被扭合后形成的绳结。
较佳地，前述光纤耦合器，其支撑块是把绳结包覆于其内部的经过固化后得到的胶体。
鉴于采用熔融拉锥技术制作的光纤耦合器会在耦合结两端出现残存内应力的问题，本实用新型的光纤耦合器通过在耦合结两端提供的胶体形式的支撑块，把耦合结两端包覆支撑于胶体支撑块内，一方面使得耦合结两端在各个方向上得到极为紧密地的包覆支撑，从而使外部环境存在的冲击震动转而由支撑块来承担，残存有内应力的耦合结两端不再受外部冲击震动的影响；另一方面，在外部冲击震动偏离耦合结两端的情况下，支撑块有助于缩短外部冲击震动到耦合结两端的作用力臂，从而降低作用于光纤耦合结的冲击力矩。这样就大幅度地提高了本实用新型光学耦合器抵抗外力冲击的能力，并且这种光学耦合器结构简单，生产效率和成品率高，适合现代耦合器生产需要。实验表明，本实用新型光学耦合器能承受2000个重力加速度的冲击，较之普通型产品要求承受的1000个重力加速度抗冲击能力，得到了大幅度的提升。
图面说明
图1a现有光纤耦合器平面结构示意图一。
图1b现有光纤耦合器平面结构示意图二。
图2本实用新型光纤耦合器第一种实施方式剖面结构示意图。
图3本实用新型光纤耦合器第二种实施方式剖面结构示意图。
图4本实用新型光纤耦合器制备过程示意图。
具体实施方式
参见2，本实用新型光纤耦合器剖面结构图。
本实用新型的光纤耦合器2，包括耦合结201和保护管202。
耦合结201是光纤耦合器2的核心元件，它能够把光讯号从一条光纤中分配至多条光纤中，例如从左端光纤a1中通过耦合结201分配至右端的两条光纤a1`和a2`中。光纤a1、a1`是指同一条光纤在形成耦合结201之后位于耦合结201纵向两侧的端线；同样的，光纤a2、a2`是指另外同一条光纤在形成耦合结201之后位于耦合结201纵向两侧的端线。在耦合结201的纵向两端，是由光纤a1、a1`被剥除保护层203后剩余的纤芯和包层构成的纤核204被扭合后打出的绳结205。如此，沿着光纤a1的纵轴从左到右，得到这样的构造关系，由保护层203和纤核204构成的光纤a1，其中纤核204由纤芯和包层构成，经过一段纤核204后连接到绳结205，再经过一段纤核204后连接到耦合结201，沿耦合结201继续朝原方向看过去，经过一段纤核204后顺次是绳结205、纤核204和光纤a1`。类似地，沿着光纤a2的纵轴从左到右，得到这样的构造关系，由保护层203和纤核204构成的光纤a2，其中纤核204由纤芯和包层构成，经过一段纤核204后连接到绳结205，再经过一段纤核204后连接到耦合结201，沿耦合结201继续朝原方向看过去，经过一段纤核204后顺次是绳结205、纤核204和光纤a2`。
保护管202是其横截面呈半圆形或缺口圆环的石英玻璃管。上述带有耦合结201的器件以其纵向平行于保护管202中轴的方式被平放于石英玻璃管中。其中，耦合结201、纤核204和绳结205被置放于石英玻璃管中部，由保护层203和纤核204构成的光纤a1、a1`则被分别置于保护管202的端口并深入到其中一段。然后，使用粘接剂206把深入保护管202端口的光纤a1、a1`、a2、a2`固化粘接到石英玻璃管端口内壁上，使带有耦合结201的器件的四个光纤端子a1、a1`、a2、a2`得到定位。之后，使用粘接剂207把耦合结201轴向两侧的绳结205分别固化粘接到石英玻璃管中部内壁上。由于耦合结201所在区域纤核204的直径极细，为125μm，又缺乏有效的外层保护，容易断折，因此在涂敷粘接剂207时应当使用直径较小的点胶棒来完成绳结205的固定。这样就可以得到由耦合结201和保护管202构成的光纤耦合器2。
参见图3，是本实用新型光纤耦合器第二种实施方式剖面结构，即对于直接通过扭绞纤核204后获得的平行排布方式的耦合结201`，亦即其两端未设置有绳结205的情形，只要在前述图2所示实施方式的基础上，在耦合结201`纵向同加热耦合结201`的H2-O2火焰边沿对应的区域205`，用粘接剂207把该区域205`固化粘接到石英玻璃管中部内壁上即可得到由耦合结201`和保护管202构成的光纤耦合器2。
参见图4，本实用新型光纤耦合器核心元件的制备过程。把已经去除了聚合物涂敷保护层的第一光纤301和第二光纤302插人到包层玻璃管303的通孔304中，形成一个耦合器预制件305。预制件305穿过环形燃烧器306后被夹紧于两个拉伸卡盘307、308上。两个拉伸卡盘307、308被分别安装在电机控制台309、310上。第一光纤301和第二光纤302同时穿过真空发生室311、312后，在真空发生室311、312内耦合器预制件305的端部被密封。导管313、314分别连通外接真空泵和真空发生室311、312。真空发生室311、312同预制件305相对的一端装设有橡胶套管315。在耦合器预制件305被固定于两个拉伸卡盘307、308上之后，通过导管313、314分别对真空发生室311、312抽真空，达到预定真空度后，通过环形燃烧器306加热耦合器预制件305，同时电机控制台309、310分别驱动两个拉伸卡盘307、308在相反的方向上对加热区域进行拉伸，就可得到对应于图1所示的光纤耦合器核心元件1或者图2所示的光纤耦合器2的耦合结201。
经过图4所示制备流程得到前述相应核心元件或者耦合结之后，把其封装于前文描述的石英玻璃保护管中即可得到光纤耦合器。
Claims (3)
1.光纤耦合器，包括由至少两根光纤的裸露纤核构成的耦合结，所述光纤耦合器固定于沿其纵向开设有贯通口的保护管中，其特征在于所述耦合结沿所述光纤的纵向对应于拉锥时火焰边沿的部位分别通过支撑块固定于所述保护管中，所述支撑块同所述耦合结沿所述光纤纵向对应于拉锥时火焰边沿的部位之间保持紧密接触。
2.根据权利要求1所述的光纤耦合器，其特征在于所述耦合结沿所述光纤纵向对应于拉锥时火焰边沿的部位是所述裸露纤核的纵向两端分别被扭合后形成的绳结。
3.根据权利要求2所述的光纤耦合器，其特征在于所述支撑块是把所述绳结包覆于其内部的经过固化后得到的胶体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2007200538819U CN201072455Y (zh) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | 光纤耦合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2007200538819U CN201072455Y (zh) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | 光纤耦合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201072455Y true CN201072455Y (zh) | 2008-06-11 |
Family
ID=39551011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2007200538819U Expired - Lifetime CN201072455Y (zh) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | 光纤耦合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201072455Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010057352A1 (zh) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 高可靠光纤耦合器制备方法 |
| CN102692678A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-09-26 | 蚌埠道生精密光电科技有限公司 | 一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法 |
| CN106469888A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | 中国兵器装备研究院 | 一种光纤器件及其制作方法 |
-
2007
- 2007-07-02 CN CNU2007200538819U patent/CN201072455Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010057352A1 (zh) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 高可靠光纤耦合器制备方法 |
| EA018957B1 (ru) * | 2008-11-19 | 2013-12-30 | Бэиджинг Аэроспейс Таймз Оптикал-Электроник Текнолэджи Ко., Лтд. | Способ производства оптоволоконного соединителя высокой надежности |
| CN102692678A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-09-26 | 蚌埠道生精密光电科技有限公司 | 一种采用熔融拉锥方式普通光纤耦合至色散补偿光纤的方法 |
| CN106469888A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | 中国兵器装备研究院 | 一种光纤器件及其制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5782104B2 (ja) | マルチコアファイバへの低損失でモードフィールドが整合された結合のための方法、および装置 | |
| CN106489087B (zh) | 多芯偏振保持光纤 | |
| CN100456066C (zh) | 单芯光纤与多芯光纤耦合器及其融接拉锥耦合方法 | |
| EP0628839B1 (en) | Low loss coupler | |
| WO2010057352A1 (zh) | 高可靠光纤耦合器制备方法 | |
| CN101852894B (zh) | 悬挂芯光纤的耦合连接方法 | |
| CN105659128A (zh) | 光纤合波器的制造方法、光纤合波器以及激光装置 | |
| CN108549128A (zh) | 空芯反谐振光子晶体光纤耦合器及其应用 | |
| AU2020100483A4 (en) | An improved 1 × N single-mode optical fiber and multi-core optical fiber coupler and preparation method | |
| CN111061011A (zh) | 一种改进型单模光纤与多芯光纤耦合器及其制备方法 | |
| CN103645551A (zh) | 一种微纳光纤组件及其制造方法 | |
| CN103278885A (zh) | 小尺寸光纤耦合器的制造方法 | |
| CA2441918A1 (en) | Optical coupler comprising multimode fibers and method of making the same | |
| CN201072455Y (zh) | 光纤耦合器 | |
| JP2009053441A (ja) | 光ファイバの接続構造の製造方法 | |
| KR960010561A (ko) | 저손실 광섬유 커플러 및 그 제조방법 | |
| JPH05507799A (ja) | 光ファイバパワースプリッタ | |
| CN104090338B (zh) | 耦合器及其制作方法 | |
| CN201181350Y (zh) | 一种分立光纤骨架式光缆 | |
| WO2018139214A1 (ja) | 光結合装置及びその製造方法 | |
| JPH06509427A (ja) | 光学結合器ハウジング | |
| JP5719960B1 (ja) | マルチコアファイバと偏波面保存ファイバの光接続部品および光接続部品の製造方法 | |
| CN108627921B (zh) | 一种基于熔融拉锥的少模光纤简并模式组解复用器及其制作方法 | |
| Watanabe et al. | Four-core Fan-in/Fan-out applicable for O to L-band operation | |
| US4992122A (en) | Method of coupling single-mode optical fibers to form a coupler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: United States Link Communications Technology Co., Ltd. Assignor: Oplink Communications Inc. Contract record no.: 2012990000229 Denomination of utility model: Sealant for encapsulating fiber-optical coupler Granted publication date: 20080611 License type: Exclusive License Record date: 20120416 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20080611 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |