[發(fā)明專利]順序耦合器的制造方法及相關器件

無效

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• 申請日: 2002-07-10
• 公開（公告）號: CN1398062A
• 公開（公告）日: 2003-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 朱利安·凱利·瓊奈斯;尼克·斯里曼;約翰·羅德里克·林科恩
• 申請（專利權）人: JDS尤尼費斯公司
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;G02B6/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李德山

相關專利

本專利申請要求2001年7月10日申請的美國第60/303,805號臨時專利申請的優(yōu)先權。

技術領域

本發(fā)明涉及光纖耦合器和混合器，尤其涉及按順序或按層級排列的耦合器。

背景技術

在光纖通訊術語中，耦合器屬于連接三個或更多個光學波導端以便將來自一個或多個輸入的信號分到一個或多個輸出的有源器件。可以通過光纖或平面波導技術來制作耦合器。混合器是一種將來自不止一個輸入光纖或波導的光信號混合到單個輸出光纖或波導中的器件。術語“耦合器”在下文中表示這兩種器件。

本發(fā)明主要適用于光纖耦合器和混合器，以及熔接雙錐耦合器，即其中兩根或更多根光纖被熔接和拉長、并且沒有使用外部保護玻璃套管的耦合器。

將光學耦合器或混合器按級聯(lián)陣列排列已為大家所知。這種陣列在2000年3月8日申請的美國第6,023,542號專利中得到圖示和描述，并授權給本發(fā)明的受讓人。

為了將兩個或更多個耦合器按順序排列，分別準備所述兩個或更多個耦合器，然后再將它們接合在一起。這一過程會形成耦合器陣列或耦合器級聯(lián)，其中光纖頭或在制造后成為耦合器一部分的較長光纖導致所述耦合器陣列或級聯(lián)的體積相對較大。通常總是把未用于制作耦合器的光纖與用來熔接耦合器的加熱源分開。光纖通常被弄彎以便避開加熱源。這要求光纖頭有一定的長度，并且相應在兩個順序耦合器之間有一段距離。

期望減小耦合器陣列或級聯(lián)的體積并消除接合引起的損耗。還期望提供由基座上的不止一個熔接雙錐耦合器組成的單體(monolithic)器件。

光纖耦合器可以部分構成馬赫-曾爾德型干涉儀，其中兩根光纖在干涉儀的一端和另一端被熔接到耦合器。這樣，兩個耦合器就被兩根光纖連接在一起。兩端之間可以相隔很小一段距離，例如可以有幾厘米或甚至更少。另一個可能性是樹型(1xN)耦合器或星型耦合器，其中不止兩根光纖被熔接到耦合器中。當然，可以熔接這些耦合器以構成耦合器陣列或級聯(lián)。

發(fā)明內容

根據本發(fā)明，提供一種耦合器裝置，包括兩個光學耦合器，所述光學耦合器被一根單光纖直接連接在一起。在一個實施例中，裝置至少有三根光纖，雖然少于總光纖數，但至少有兩根光纖被熔接以構成第一耦合器，少于從耦合器伸出的光纖的總數的光纖被熔接以便與第一耦合器中至少一根未使用的光纖一起構成第二耦合器。

第一和第二耦合器間有一個短的間隔。

已經發(fā)現(xiàn)，在一個耦合器中未被使用、但被放置在用來構成該耦合器的光纖的附近的至少一根“自由”光纖不必與用來熔接第一耦合器的加熱源隔離或彎曲繞過該加熱源。加熱會在自由光纖上形成一個絕熱錐。該絕熱錐會被保留在成品耦合器裝置中，但不會對裝置中的耦合器性能產生顯著的負面影響。

根據本發(fā)明，提供一種制造包括兩個順序或級聯(lián)光學耦合器的耦合器裝置的方法，包括：

a)提供至少三根緊密相鄰并同延的光纖

b)熔接至少兩根光纖以構成第一熔接耦合器，而熔接光纖的數量少于總根數，其中允許至少一根剩余非熔接光纖與至少兩根熔接光纖一起加熱，非熔接光纖的加熱產生絕熱錐，

c)將一個輸出光纖端與步驟b)的剩余非熔接光纖熔接。

為了描述本發(fā)明，在全文中使用了下列定義：

-“單體”是指免接合裝置，通常被放置在單獨的主套管內；

-“同延”是指基本朝著同一個方向延伸，但沒有必要相互平行，并列或相鄰；

-“絕熱錐”是指被縮窄的光纖橫截面，其中會出現(xiàn)局部扭曲，但并不會引起光能的嚴重損耗；

-光纖的“緊密關系”是指一種排列，光纖在其中非常緊密，因而在熔接設備(例如熔爐)中同時加熱，但又沒有物理接觸，從而避免光纖熔接。在本發(fā)明的實施例中，“緊密關系”指的是100微米-5毫米的間隔，典型的間隔是125-400微米。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明進行更為詳細的說明，其中

圖1圖解了本發(fā)明的順序耦合器裝置的簡化制造結構，

圖2圖解了具有兩個2x2耦合器的示例性順序裝置，及

圖3示出了具有兩個3x3耦合器的示例性裝置。

具體實施方式