[發明專利]大模面積的單模光纖連接器及制造方法

無效

• 申請號: 201210011571.6
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102520490A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李恩邦;唐春曉
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38;G02B6/255
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種大模面積的單模光纖連接器及制造方法，屬光纖技術及光纖通信技術領域。

背景技術

在光纖的實際使用中經常需要將兩段光纖相互對接，其實現方式有兩類：熔接和采用活動連接器。采用熔接方式實現光纖對接具有對接插入損耗低、可靠性強的優點，可一旦將光纖熔接在一起，就是永久性的(除非再將其截斷)，所以其靈活性很差。光纖活動連接器是實現光纖與光纖之間進行可拆卸連接的元器件，通過它可以把光纖的兩個端面精密對接起來，以使發射光纖輸出的光能量最大限度地耦合到接收光纖中去。在光纖活動連接器中，光纖預先被固定在連接器中，使用中可隨時插拔，十分便捷。盡管與熔接方式相比，光纖活動連接器會引入附加插入損耗，但光纖活動連接器仍然在光纖通信和其它光纖應用領域得到十分廣泛的應用。光纖活動連接器是光纖系統中使用量最大的光無源器件，廣泛應用于通信、局域網(LAN)、光纖到戶(FTTH)、高質量視頻傳輸、光纖傳感和測試儀器儀表中。隨著光纖技術的不斷發展，各種不同類型的光纖活動連接器相繼出現。據不完全統計，目前已有的光纖活動連接器的種類已達幾十種，其中最為常用的有FC、SC、LC和MT-RJ等類型的連接器。采用這些光纖活動連接器可以實現同一種光纖的對接，而對不同類型光纖的對接則會引入很大的插入損耗。此外，現有光纖活動連接器的通光孔徑即為光纖纖芯直徑，對于單模光纖，其纖芯直徑一般很小。例如普通1550nm單模光纖的纖芯直徑約為10微米。如在活動連接器端面有微塵，則容易將通光孔徑遮擋，而無法通光。所以必須保證光纖活動連接器端面的清潔，如有灰塵則需使用專用的工具擦試。再有，現有光纖活動連接器用于傳輸高功率的光信號時，經常會出現因活動連接器端面的功率密度過高而使其端面損壞的現象。為解決上述問題，一種方法是在單模光纖前端粘接一個折射率漸變(GRIN)透鏡，以將由單模光纖出射的光束擴展并準直。該方法的效果是顯而易見的，但在制作上須將折射率漸變透鏡與光纖進行精確對準再進行粘接，難以與現有的光纖活動連接器的制作工藝相結合。另外一種方法是采用機械加工或是熱熔方法在單模光纖前端加工出球狀的微透鏡。雖然該方法實現了單模光纖與擴束透鏡的一體化，但卻無法實現對接光纖端面的物理接觸，即無法消除菲涅爾反射，難以控制回波損耗，因此也沒有得到廣泛應用。在單模光纖前端熔接一段折射率漸變的多模光纖是另外一種實現使單模光纖模場擴展的方法，但由于多模光纖包層的存在，使擴束效果受到限制。所以，目前仍然需要一種能夠采用現有工藝制作大模面積的單模光纖連接器的制造方法，同時也需要有一種標識方法以將大模面積的單模光纖連接器與普通的光纖活動連接器加以區分。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大模面積的單模光纖連接器及制造方法。該大模面積的單模光纖連接器，不但端面易保證清潔，通光不易受外界環境影響，而且與現有的其它光纖活動連接器能實現相配連接，其制造方法簡單。

本發明是通過以下技術方案加以實現的，一種大模面積的單模光纖連接器，它包括金屬的或陶瓷的插針，在插針的周向配置連接固定頭，在插針中心階梯孔內由粘結劑固接單模光纖，插針之外的單模光纖上嵌套橡膠尾套，其特征在于，插針內的單模光纖熔接直徑與該單模光纖包層直徑相同的折射率漸變透鏡，折射率漸變透鏡的外端與插針的垂直端面或斜端面平齊，在單模光纖連接器的橡膠尾套上制有色環。

上述的大模面積的單模光纖連接器的制造方法，其特征在于包括以下過程：

1)將直徑與單模光纖包層直徑相同的階躍型多模光纖在溫度1100℃～1150℃下進行纖芯摻雜元素的熱擴散，形成沿著中心軸線徑向向外減小折射率漸變透鏡；

2)使用光纖熔接機將單模光纖與步驟1)制得的折射率漸變透鏡熔接在一起；

3)依據由單模光纖出射的光經折射率漸變透鏡后，要求達到光束直徑在折射率漸變透鏡端面達到最大、并與折射率漸變透鏡的直徑相同、同時與其中心軸線平行的條件，將折射率漸變透鏡在預定長度處切斷；

4)將單模光纖與折射率漸變透鏡組合件用粘接劑固定在金屬或陶瓷插針內的中心階梯孔內，折射率漸變透鏡的端面與插針的端面平齊，并對插針端面進行研磨拋光處理，在插針周向配置螺紋固定頭，在單模光纖上嵌套橡膠尾套加印色環，制成大模面積單模光纖連接器。