[發明專利]光纖雙向耦合器

無效

• 申請號: 200810242135.3
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101770053A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 高成
• 申請（專利權）人: 高成
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明所涉及一種光纖雙向耦合器，特別適用于塑料光纖雙向傳輸系統用的光纖雙向耦合器，也可以用于塑料光纖傳感器(如光纖折射率計)中的雙向耦合器。

背景技術

塑料光纖做為一種低成本，高帶寬的傳輸媒介，被認為是在未來取代玻璃光纖和銅線電纜在短距離通訊應用中的理想媒介。塑料光纖的使用必然要涉及到塑料光纖耦合器用于分光或合光來構建塑料光纖網絡系統，其中塑料光纖雙向傳輸系統被認為是一種很有前景的傳輸系統。它使用一根塑料光纖代替點對點傳輸中通常使用兩根塑料光纖的方法，節約了一根光纖的成本，被認為是很有成本優勢的傳輸系統。

傳統塑料光纖耦合器有熔融拉錐法，注塑法，光纖末端拋光法，光纖表面超聲波焊接法。這幾種方法所制得的光纖耦合器，具有高插入損耗和低方向性等缺點。由于塑料光纖本身的相對高的衰減，這些耦合器不能滿足雙向傳輸系統的功率預算。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種塑料光纖雙向耦合器，專門針對塑料光纖雙向傳輸系統設計，它具有很高的耦合效率和很好的方向性，以解決傳統塑料光纖耦合器中高插入損耗和低方向性的缺點。

為實現上述目的，本發明的一種光纖雙向耦合器，由一小芯徑光纖和一大芯徑光纖組成，所述大芯徑光纖為直徑不小于小芯徑光纖直徑四倍的塑料光纖，其表面刻有寬度略大于小芯徑光纖直徑的微型凹槽，所述凹槽的徑向正截面形狀為直角三角型，其軸向直邊面為凹槽的耦合面，其徑向直邊面為凹槽的定位面，小芯徑光纖在凹槽中粘接于大芯徑光纖，其中，小芯徑光纖的末端面與凹槽的耦合面對齊，其纖身與凹槽的定位面緊貼。

所述小芯徑光纖是任意種單模或多模玻璃光纖，也可以是塑料光纖。

作為改進，小芯徑光纖由折射率匹配膠或樹脂相粘接于大芯徑光纖的凹槽中。

本發明和現有技術相比，具有如下突出而顯著的特點：本方向耦合器首次使用玻璃光纖和塑料光纖兩種光纖構成雜交型光纖耦合器。本方向耦合器使用側向耦合法。本方向耦合器在兩個方向上的耦合損耗均小于2分貝，突破傳統光纖耦合器的3分貝極限。理論上，本方向耦合器的方向性要大于60分貝，而傳統塑料光纖耦合器的的方向性不超過30分貝。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構示意圖；

圖2為本發明實施例的俯視圖。

其中，1為小芯徑光纖、2為大芯徑光纖、3為凹槽、4為凹槽的定位面、5為凹槽的耦合面。

具體實施方式

由圖1和圖2可以看出，本發明的塑料光纖雙向耦合器，它由小芯徑光纖1和大芯徑光纖2組成。大芯徑塑料光纖2上刻有微型凹槽3，小芯徑光纖1放置于微型凹槽3內并與大芯徑光纖2用樹脂或膠粘接在一起。小芯徑光纖1與大芯徑光纖2成一耦合角。耦合角的選取用以滿足小芯徑光纖到大芯徑光纖的最大耦合效率。微型凹槽3的尺寸設計為略微大于小芯徑光纖的尺度并微型凹槽的高度盡量的小，以滿足塑料光纖內部光的最大耦合效率。這樣在兩個方向上的耦合效率都能達到最大值。并且由于光的耦合在從小芯徑光纖到塑料光纖的方向上唯一反射的地方為凹槽的耦合面5，它的反射光沿著小芯徑光纖的方向，所以反射到塑料光纖中的光很少，從而能夠實現耦合器的高的方向性。

作為本發明的具體實施方式之一，小芯徑光纖1為多模漸進折射率玻璃光纖，光核直徑為65um，光纖直徑為125um，大芯徑光纖2為多模突變型折射率PMMA塑料光纖，光纖直徑為1mm。凹槽高度為150um，寬度為140um，實際尺寸可以根據實際情況進行實際選取。光纖耦合角為15度。玻璃光纖放置于凹槽內，光纖端面與耦合面對齊并留有3-5um縫隙，光纖本身與定位面對齊，并且之間距離大于3um。在凹槽中加入與塑料光纖纖芯折射率匹配的膠水或樹脂，經過紫外光照射或其它方法進行凝固。這樣一個高性能雙向塑料光纖耦合器就制成了。