[其他]一種熔接型單模光纖耦合器制造方法及其裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87101028
• 申請(qǐng)日: 1987-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87101028A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪道剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/26
• 分類號(hào): G02B6/26
• 代理公司: 上海高校專利事務(wù)所
• 代理人: 秦關(guān)華,王光增

一種熔接型單模光纖耦合器制造方法及其裝置，涉及光纖無(wú)源器件制造技術(shù)。

以熔接方法制造單模光纖耦合器僅是近數(shù)年發(fā)展起來(lái)的高技術(shù)。已知的制造工藝只是將單模光纖中部剝成裸纖，將一對(duì)或數(shù)根裸纖交叉成鉸鏈狀，放入特定的高溫溫場(chǎng)中加熱，待裸纖熔融時(shí)將其拉伸成錐狀，控制熔融狀態(tài)及拉伸錐度，即可獲得單模光纖耦合器。然而，由于單模光纖波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的微小幾何尺寸加之光纖之間光耦合的復(fù)雜性，使現(xiàn)有制造方法帶有一定盲目性，即使不斷改進(jìn)加熱溫場(chǎng)或化費(fèi)昂貴投資實(shí)現(xiàn)熔融拉錐的自動(dòng)控制，這也僅僅提高了操作重復(fù)性，至今不能提高成品得率，特別是超低插入損耗優(yōu)質(zhì)品得率。

本發(fā)明之目的旨在提供一種當(dāng)在制造過(guò)程時(shí)就能夠在線實(shí)時(shí)地檢測(cè)這些正在被加工的單模光纖之間的有關(guān)光特性與光耦合狀態(tài)的熔接型單模光纖耦合器制造方法及其裝置。

本發(fā)明的基本構(gòu)思在于突破了產(chǎn)品制造和產(chǎn)品檢測(cè)涇渭分明的一般觀念。即使當(dāng)單模光纖正在被加工為耦合器，仍然可以對(duì)其任一光纖端面注入光信號(hào)，然而檢測(cè)所有光纖尾端面光信號(hào)變化，而這種變化也正是真實(shí)地實(shí)時(shí)地反映了制造過(guò)程中該瞬時(shí)的光耦合特性。據(jù)此，本發(fā)明所提供的方法及其裝置由光信號(hào)源、光信號(hào)注入、氫氧微火焰、熔融拉錐、檢測(cè)記錄等五方面所組成。光信號(hào)源（1）（9）提供特定光信號(hào)，即：波長(zhǎng)范圍0.5μ～1.6μ的可調(diào)波長(zhǎng)高強(qiáng)度單色光脈沖，其單色值應(yīng)與正在被加工的耦合器工作波長(zhǎng)相同。該特定光信號(hào)由注入（2）注入到正在被加工的任一單模光纖端面;同時(shí)，氫氧微火焰（7）（8）對(duì)光纖進(jìn)行間接式高溫加熱，由（4）進(jìn)行熔融拉錐制造耦合器;而檢測(cè)記錄（5）（6）則始終對(duì)所有被加工光纖尾端的光信號(hào)變化進(jìn)行檢測(cè)并記錄。即本發(fā)明的特征在于被氫氧微火焰（7）（8）和熔融拉錐（4）所加工的單模光纖的任一端面已被光信號(hào)注入（2）注入進(jìn)由光信號(hào)源（1）（9）所提供的特定光信號(hào)，并在耦合器制造全過(guò)程中，檢測(cè)記錄（5）（6）始終對(duì)所有被加工光纖尾端的光信號(hào)變化進(jìn)行檢測(cè)記錄。

附圖及附圖說(shuō)明：

圖1.表示本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。

光信號(hào)源的光源（1）、光信號(hào)注入（2）、被加工的單模光纖（3）、熔融拉錐（4）、光信號(hào)檢測(cè)器（5）、記錄儀（6）、微火焰氫氧鋼并氣源（7）、PE或PVC的氫氧氣路管道（8）、光信號(hào)源的光柵單色儀（9）。

圖2.表示本發(fā)明的光信號(hào)源及光注入部件布置圖。

光信號(hào)源機(jī)架（10）、光源電源調(diào)壓變壓器（11）、光源散熱罩（12）、出射光聚焦透鏡（13）、五維精密調(diào)微架（14）、單色光脈沖聚焦透鏡（15）、光調(diào)制片（16）。

圖3.表示本發(fā)明的熔融拉錐及檢測(cè)記錄部件布置圖。

可用橡皮泥將被加工單模光纖固定在其上的單模光纖夾頭（17）（24）、由φ3與φ10雙層不銹鋼同心套管組成的微火焰燈頭（18）、xy記錄儀（19）、信號(hào)放大器（20）、熔融拉錐機(jī)架（21）、能帶動(dòng)光纖夾頭運(yùn)動(dòng)實(shí)施拉錐的光纖拉錐馬達(dá)（22）、傳動(dòng)皮帶（23）、用作間接加溫的φ3.5的優(yōu)質(zhì)透明石英套管（25）。

最佳實(shí)施例：

光信號(hào)源的光源只須采用一般的低壓大電流高強(qiáng)度白熾燈泡，如投影儀燈泡即可作為光源，以調(diào)壓變壓器（11）作為光源電源，改變（11）的輸出電壓控制燈光強(qiáng)度。燈光由光學(xué)聚焦透鏡（13）聚焦，經(jīng)光調(diào)制片（16）調(diào)制成100赫左右的白色光進(jìn)入光柵單色儀（9），分光后的出射光乃是波長(zhǎng)范圍為0.5μ～1.6μ的波長(zhǎng)可調(diào)高強(qiáng)度單色光脈沖，至于單色值應(yīng)與被加工耦合器的工作波長(zhǎng)相同。以該單色光脈沖為檢測(cè)用的特定光信號(hào)，經(jīng)10/0.25光學(xué)透鏡（15）聚焦后被注入進(jìn)已夾放在五維精密調(diào)微架（14）中心的被加工單模光纖（3）中的任意一根，光信號(hào)注入效率由精心調(diào)節(jié)（14）得到保證。當(dāng)光信號(hào)沿著（3）送達(dá)到熔融拉錐（4），即耦合加工區(qū)時(shí)，光信號(hào)將產(chǎn)生各種變化，并從每根被加工單模光纖尾端面輸出到接收管（5），光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槲㈦娦盘?hào)經(jīng)低頻微伏放大器（20）放大進(jìn)入到xy記錄儀（19）記錄。與此同時(shí)，即當(dāng)光信號(hào)注入到（3）的同時(shí)，耦合器的加工也正在進(jìn)行。氫氧微火焰燈頭（18）通過(guò)石英套管（25）對(duì)單模光纖進(jìn)行間接加熱，以使熱場(chǎng)均勻且無(wú)氫氧火焰沾污，待當(dāng)光纖軟化即啟動(dòng)拉錐馬達(dá)（22）通過(guò)（23）的傳動(dòng)使光纖夾頭（17）（24）帶動(dòng)（3）作沿光纖長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，即拉錐。至此，熔接型單模光纖耦合器即可獲得。

本發(fā)明由于提供了一種集制造與檢測(cè)于一體的新方法及其新裝置，故在實(shí)際應(yīng)用中具有相當(dāng)強(qiáng)的工藝價(jià)值，必能產(chǎn)生積極顯著效果。實(shí)踐業(yè)已證實(shí)本發(fā)明已有效的優(yōu)化了工藝參數(shù)，大大提高了工藝可靠性。產(chǎn)品得率特別是低插入損耗（≦0.5dB）、超低插入損耗（≦0.1dB）的高性能優(yōu)質(zhì)耦合器得率成倍增加;產(chǎn)品制造周期縮短一半或更多，成本下降。此外，本發(fā)明也可移用于其他類似的光纖無(wú)源器件制造。