[發明專利]用于改變光纖微結構的所選擇部分的系統和方法

有效

• 申請號: 200810091711.9
• 申請日: 2008-04-09
• 公開（公告）號: CN101285914A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: J·O·奧爾森;T·E·翁
• 申請（專利權）人: 古河電子北美公司
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255;G02B6/24;G02B6/02;H01S3/067
• 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: 柴毅敏

技術領域

本發明一般涉及光纖裝置和方法，尤其涉及用于改變光纖微結構所選擇部分的系統和方法。

背景技術

包括微結構化區域的光纖可用于大量不同的應用。例如，一些光泵浦方案可采用空氣包覆(air-clad)光纖，其是一種具有內波導和外波導的微結構化光纖。內波導可用于傳送光學數據信號，而外波導可用于傳送光泵浦信號。然而，在泵浦方案中的空氣包覆光纖的使用被證明是有問題的。如果熔接過程用于將光學裝置和空氣包覆光纖連接，用于拼接的熱通常導致空氣包覆光纖內微結構化的空氣包覆區域損壞。空氣包覆區域的損壞導致了泵浦信號從外波導泄露。

發明內容

上述和其他問題通過本發明解決，本發明的一方面提供了一種用于改變光纖微結構所選擇部分的技術，該光纖微結構例如空氣包覆光纖中的空氣包覆區域。使蝕刻劑氣體在光纖所選擇部分中流動通過微結構。然后對所選擇光纖部分施加熱，使得至少部分微結構被蝕刻掉。如果期望，可以移除微結構的被蝕刻掉部分周圍的光纖外部區域，以使內部光纖區域暴露。

本發明的另一方面提供一種用于將光學裝置連接到改變后的空氣包覆光纖的技術。根據該技術，空氣包覆光纖具有纖芯、圍繞在纖芯周圍的內部包覆區域、圍繞在內部包覆區域周圍的空氣包覆區域、以及圍繞在空氣包覆區域周圍的外部區域。空氣包覆光纖的導引端準備用于通過將空氣包覆區域及該空氣包覆區域外側的全部光纖區域移除而進行拼接，以將內部光纖區域暴露。然后，空氣包覆光纖的所準備好的導引端拼接到光學裝置的導引端。

本發明的附加特征和效果將通過下面結合附圖所做的詳細描述，而變得更加清楚。

附圖說明

圖1示出了根據現有技術的典型的空氣包覆光纖的剖視圖。

圖2示出了圖1中所示的光纖的折射率分布圖。

圖3A和圖3B示出了圖1中所示的光纖的軸向剖視圖，分別圖示光學數據信號沿著光纖的內波導的傳送以及光泵浦信號沿著光纖的外波導的傳送。

圖4示出了根據現有技術的錐形光纖束的圖。

圖5示出了圖1中所示的光纖的圖，其中在拼接后，熱導致光纖的導引端中的空氣包覆層的損壞。

圖6示出了根據本發明的一個方面的光纖連接方案的圖，其中錐形光纖束連接到空氣包覆光纖的準備好的導引端。

圖7示出了流程圖，其圖釋了根據本發明的一個方面用于將空氣包覆光纖連接到光學裝置的整個方法。

圖8A-8D是一系列圖，其圖釋了根據本發明的另一方面用于為連接到光學裝置而準備空氣包覆光纖的導引端的技術。

圖9示出了按照圖8A-8D中所示的技術為了連接到光學裝置而準備空氣包覆光纖的導引端的方法的流程圖。

圖10A-10C是一系列圖，其圖釋了根據本發明的另一個方面用于使光學裝置的導引端逐漸變細到空氣包覆光纖的被剝離的導引端的直徑尺寸。

圖11A和11B分別示出了按照本發明的另一個方面的光纖連接系統的分解圖和正視圖。

圖12示出了泵浦方案的圖，其中，側面連接技術用于將泵浦激光器連接到光學傳送線路中。

圖13是圖釋了根據本發明的另一方面用于將光纖中的微結構化區域的所選擇部分蝕刻掉的一般技術的流程圖。

圖14A-14C是圖釋了根據本發明另一方面的技術的一系列圖，其中在光纖中產生了穿過微結構化區域所選擇部分的蝕刻劑氣體回流。

圖15是用于在光纖內產生穿過微結構化區域所選擇部分的蝕刻劑氣體回流的整個技術的流程圖。

具體實施方式

本發明的內容涉及改變光纖微結構的所選擇部分的技術，所述光纖微結構例如空氣包覆光纖的空氣包覆區域。首先描述本發明的一個方面，根據該方面，所改變的空氣包覆光纖有利地用作光泵浦方案的一部分。還描述了用于通過將光纖的所選擇部分中的部分或全部的微結構蝕刻掉來改變微結構化光纖的總體技術。從當前所描述的技術可以理解到，該技術可有利地用于在此給出的實施例之外的多種不同情況中。

在光泵浦方案中，泵浦激光器生成相干光束，該相干光束具有最小橫截面面積A_source和源數值孔徑NA_source(也稱為光束的“發散度(divergence)”)。等式(1)闡明了這兩個量的數學關系：

因而，按照等式(1)可以理解到，泵浦光束的橫截面面積A_source將導致光束發散度的增加。