[其他]光纖定向耦合器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86205871
• 申請(qǐng)日: 1986-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN86205871U
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林為干;楊淑雯;陳躍華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省成都電訊工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G02B6/26
• 分類號(hào): G02B6/26
• 代理公司: 四川省成都市電訊工程學(xué)院專利代理室
• 代理人: 盛明潔

本實(shí)用新型屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域。

光纖通信、光纖傳感等技術(shù)領(lǐng)域需要波分復(fù)用和光路耦合，采用光纖定向耦合器可實(shí)現(xiàn)這一目的。光纖定向耦合器是由兩塊相同的含光纖基片對(duì)拼而成，其結(jié)構(gòu)原理如圖1，當(dāng)光在光纖（1a）中傳播時(shí)，在拼接區(qū)由于光的耦合作用，在光纖（1b）中產(chǎn)生傳輸光，耦合器的性能主要由光纖磨削長度、深度和拼接面的性質(zhì)而決定，因此各種耦合器的主要不同點(diǎn)在于基片結(jié)構(gòu)。

其一為美國斯坦福大學(xué)（Stanford????University）的器件，見英國雜志“電子快報(bào)”（Electron????Letter）16卷7期260－261頁1980年。基片的結(jié)構(gòu)為一塊晶體的上表面中央有一條一定曲率半徑的拱型槽，然后把光纖放入槽內(nèi)，填入環(huán)氧樹脂待固化后，在基片含槽的一面進(jìn)行研磨、拋光，見圖3。

其二為英國電信研究實(shí)驗(yàn)室（British????telecom????Research????Laboratories）的器件，見美國雜志“光學(xué)快報(bào)”（Optics????Letters）8卷10期543－545頁1983年。基片的結(jié)構(gòu)是在兩塊大小相同的晶體中間夾入一簿晶體片，它的一邊有一定曲率半徑弧形，其厚度略大于光纖包層直徑，則在基片中間形成一條直的拱型槽，嵌入光纖，填入環(huán)氧樹脂，在含槽的基片上研磨、拋光，見圖4。

其三為約翰.帕爾默（Jonn.P.Palmar）發(fā)明的器件，見“美國專利”（United????States????Patent.4.431.260.1984年3月14日公告。）基片的結(jié)構(gòu)是把一塊晶體的上表面加工成柱面，光纖貼在上面，再堆積較多的環(huán)氧樹脂待固化后在環(huán)氧面上研磨、拋光，見圖5。

上述三類器件的基片主要存在一共同缺點(diǎn)是含光纖的拼接面不平整，同時(shí)在研磨、拋光時(shí)光纖易斷。原因是基片上含有大量環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂質(zhì)軟，而光纖為純石英晶體，與支持晶體性質(zhì)相同，質(zhì)硬，在同一條件下兩者同時(shí)研磨、拋光產(chǎn)生磨損度不同，受力不均勻?qū)е鹿饫w易斷，同時(shí)拼接面不平整，給耦合器的拼接帶來困難，增加了器件的插入損耗。

本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種新結(jié)構(gòu)基片的光纖定向耦合器，該結(jié)構(gòu)克服了基片拼接面加工的困難和不平整性。

本實(shí)用新型的任務(wù)是如下方式完成的：使基片（5）的晶體拼接面（6）只含有部份光纖晶體和晶體（2）、晶體（3），盡量排除環(huán)氧樹脂。為此基片（5）由兩塊大小相同的晶體（2）、晶體（3）和光纖（1）組成。在晶體（2）的一側(cè)面加工一條一定曲率半徑的凹槽（4），將剝?nèi)ニ芰贤馓缀蟮墓饫w（1）嵌入槽（4）內(nèi)，再與晶體（3）粘接成一體。

采用上述基片構(gòu)成的光纖定向耦合器由于拼接面是晶體和部份光纖晶體構(gòu)成，在研磨、拋光過程中光纖不易斷，拼接面的平整度好、光潔度高、插入損耗小，比以往的器件性能好，便于加工、成品率高，而且易于做成可調(diào)光纖耦合器。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的實(shí)施描述：

圖1：光纖定向耦合器結(jié)構(gòu)圖

其中（5）：光纖定向耦合器基片

（1a）：基片內(nèi)的光纖

（1b）：基片內(nèi)的光纖

（6）：晶體拼接面

圖2：本實(shí)用新型基片結(jié)構(gòu)圖

其中（1）：光纖

（2）：晶體

（3）：晶體

（4）：晶體2上彎曲凹槽

圖3：美國斯坦福大學(xué)的器件

其中（1）：晶體

（2）：光纖

圖4：英國電信研究實(shí)驗(yàn)室的器件

其中（1）：晶體

（2）：晶體

（3）：有一定曲率半徑的簿晶體片

圖5：美國專利“約翰帕爾默發(fā)明的器件

其中（1）：加工成柱面的晶體

（2）：光纖

（3）：環(huán)氧樹脂

結(jié)合圖1，圖2來說明實(shí)施過程，本實(shí)用新型基片（5）的構(gòu)成見圖2它是由晶體（2）、晶體（3）和光纖（1）組成，其技術(shù)要點(diǎn)是：

1.在晶體（2）的一側(cè)面加工一條有一定曲率半徑略大于光纖晶體的等寬等深的凹槽（4）

2.光纖（1）剝?nèi)ニ芰贤馓缀笄度氩郏?）內(nèi)，注入少量環(huán)氧樹脂并與晶體（3）粘接成一體。

3.用光學(xué)冷加工方法對(duì)含光纖彎曲頂部的基面進(jìn)行研磨、拋光，此面為晶體拼接面（6）。

將兩塊基片（5）對(duì)拼接在一起如圖1所示，即構(gòu)成本實(shí)用新型的光纖定向耦合器。