[發(fā)明專利]熱擴散光纖的制備方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710031654.0
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN101162280A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 滿石清;李洪偉
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱擴散光纖的制備方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，對光器件提出了越來越高的要求，這些器件在耦合連接時，尤其是在大規(guī)模波導(dǎo)陣列耦合中，采用普通光纖，要實現(xiàn)陣列中所有通道的快速精確耦合對準(zhǔn)是很困難的。而且光纖之間、光纖與其它波導(dǎo)器件之間的耦合，也較為困難。

單模光纖在加熱時，纖芯中的鍺(Ge)向包層擴散，從而改變光纖的模場直徑，這樣的光纖稱為熱擴散光纖(TEC)，是一種增加耦合效率的光纖。1988年，日本東北大學(xué)(TohokuUniversity)的S.Kawakami提出了采用微型加熱器(micro?burner)制備TEC光纖的方法，這種方法在日本的NTT等大公司被廣泛采用。該方法使用丙烷和氧氣的混合氣體為燃料，將單模光纖固定在兩個相向的微型加熱器(micro?burner)中央，通過單模光纖的來回移動，制備不同模場直徑的TEC光纖，但每次只能制作一根TEC光纖，成本較高，限制了TEC光纖在光通信領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1994年，日本東北大學(xué)的O.Hanaizumi和S.Kawakami等采用電阻加熱爐來制作TEC光纖，該方法可以同時制作多根TEC光纖，但耗時較長(約45小時)，且模場直徑不均勻，此技術(shù)沒有進一步發(fā)展。

現(xiàn)有的制備TEC光纖技術(shù)中，日本NTT等大公司采用的微型加熱器(micro?burner)，在制備TEC光纖，每次只能制作一根TEC光纖，成本較高。日本東北大學(xué)(Tohoku?University)的O.Hanaizumi和S.Kawakami等采用電阻加熱爐，雖然可同時制備多根TEC光纖，但該方法加熱時間較長(約45小時)，且模場直徑不均勻，沒有實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種熱擴散光纖的制備方法，該方法工藝簡單，能同時制備多根TEC光纖，成本低廉。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種實現(xiàn)上述制備方法的裝置。

實現(xiàn)本發(fā)明的第一個發(fā)明目的的技術(shù)方案如下。

一種熱擴散光纖的制備方法，包括以下步驟：

(1)將光纖陣列固定在夾具內(nèi)，光纖之間留有間隙；

(2)光纖陣列的兩側(cè)邊分別固定至少一根耐高溫、傳熱性能好的條狀物；

(3)將光纖陣列連同夾具固定在兩個相向的微型加熱器中間；

(4)通過微型加熱器加熱光纖陣列，加熱時間為30～60分鐘；

(5)光纖陣列需擴散的部分在微型加熱器間來回移動。

在光纖陣列的兩側(cè)邊至少固定一根傳熱性能較好的條狀物，條狀物為金屬絲(鉑絲或其它耐高溫的貴金屬)，以便光纖陣列在加熱過程中有一個相對穩(wěn)定的溫場。條狀物也可以是熱輻射性能較好的大直徑石英光纖。

使用丙烷和氧氣的混合氣體為燃料，讓光纖陣列在兩個相向的微型加熱器中央來回移動，通過單模光纖的來回移動，單模光纖陣列的一定區(qū)域被加熱。在加熱區(qū)域內(nèi)纖芯中的鍺(Ge)向包層擴散，模場直徑擴大。

采用上述方法，若采用4×3的光纖陣列，可一次同時制備12根TEC光纖，最大模場直徑可達約55μm，同一制作過程的模場直徑誤差小于5％。

實現(xiàn)本發(fā)明的第二個發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：

一種實現(xiàn)上述制備方法的裝置，包括兩個相向的微型加熱器，所述微型加熱器設(shè)置于一對夾具之間；所述夾具固定于導(dǎo)軌上，所述夾具包括至少兩層層夾板，夾板上有至少一個圓弧形凹孔，相鄰兩塊夾板上的圓弧形凹孔形成用于固定光纖的圓孔；所述夾具上還設(shè)置了用于固定條狀物的孔。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明采用微型加熱器(micro?burner)可以同時制備多根TEC光纖，工藝簡單，同時能制備多根模場直徑為55μm的TEC光纖，耗時約為50分鐘，大大提高了效率，降低了成本。

附圖說明

圖1為TEC光纖制作示意圖；圖中，1為微型加熱器(micro?burner)；2為未加熱區(qū)光纖截面；3為加熱區(qū)光纖截面；

圖2為夾具示意圖；

圖3是所制作的TEC光纖剖面圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

實施例1