[發明專利]基于保偏光纖端面定軸的裝置及其再熔接方法

有效

• 申請號: 201310617063.7
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103645537A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 向美華;鄭宏勝;代宏偉
• 申請（專利權）人: 北京浦丹光電技術有限公司
• 主分類號: G02B6/024
• 分類號: G02B6/024;G02B6/255
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種用于光纖傳感、光纖通信、光測量設備、醫療等領域中的高精度保偏光纖對軸熔接方法。

背景技術

保偏光纖屬于特種光纖的一種，它減少了普通單模光纖中兩種正交模式的偏振光在傳播過程中發生的耦合，維持了光波的偏振態。因為保偏光纖的這種特性，使其在光纖通訊和傳感系統中的應用日趨廣泛。在相干光纖通信、干涉型光纖傳感器制作，尤其是光纖陀螺、光纖電流互感器中的應用非常重要。

按照模雙折射產生的原因可以分為幾何形狀效應型和應力感應型光纖，目前主要有熊貓型、蝴蝶結型、橢圓包層型和橢圓纖芯型等幾種保偏光纖，常見三種類型保偏光纖端面應力區形狀如圖1所示。在保偏光纖的橫截面上，應力值最大的方向和最小的方向通常稱為兩個偏振軸的方向，簡稱應力軸或偏振軸，應力值最大的軸稱為慢軸方向，應力值最小的方向稱為快軸方向。

在工程實際應用中，需要對兩段光纖進行永久性連接，而對于保偏光纖除了要采取普通單模光纖連接所需要的熔接過程外，還需要額外加入對保偏光纖的兩個偏振軸定軸過程，經過定軸后需要保證兩段光纖的應力軸按照希望的軸向偏差進行熔接，常見的偏差值為0°、45°、90°。兩段光纖的軸向對準差異往往影響到系統的性能，因此精確地保證對軸后熔接成為一項應用中的關鍵技術。

隨著保偏光纖熔接的需求出現，市面出現了針對此應用所開發的保偏光纖熔接機，但往往售價高昂，是單模光纖熔接機售價的5～10倍不等。此發明在單模熔接機的基礎上采用附加的工裝來對保偏光纖定軸，減少了設備投入，此外該發明在定軸方法上采用直接端面定軸的形式，避免了因為現有保偏熔接機中所采用的側向定軸的缺陷，包括不同種保偏光纖不易熔接的缺點等。

查詢國內專利，沒有通過附加裝置或者方法實現單模熔接機實現保偏熔接的專利，對于保偏定軸方式國內僅僅只有從側向定軸的專利，專利號為：CN1949006A。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于保偏光纖端面定軸的裝置及其再熔接方法。

為解決上述技術問題，本發明是按如下方式實現的：

一種基于保偏光纖端面定軸的裝置，包括定位夾持工裝、定位夾持裝置、攝像裝置、第一步進電機、第二步進電機和平移臺；保偏光纖設置在所述定位夾持工裝上方，光纖能夠自由活動，保偏光纖的一端由所述定位夾持裝置固定夾緊，所述定位夾持裝置固定在所述第一步進電機上，保偏光纖的端面設置在所述攝像裝置的前方，所述攝像裝置裝置在所述第二步進電機帶動的所述平移臺上，所述平移臺與所述定位夾持工裝都固定設置在座具上。

一種基于保偏光纖端面定軸再熔接方法，包括以下步驟：

步驟一、預先放置光纖及定位夾持工裝于設備上；

步驟二、通過定位夾持裝置使切割好的保偏光纖端面位于攝像裝置前方；

步驟三、調節攝像裝置與光纖端面的距離，使端面在CCD上的成像清晰；

步驟四、計算機在取得CCD上的成像后，進行端面圖像特征識別，并計算特征與基準面的角度偏差；

步驟五、旋轉保偏光纖，將保偏光纖旋轉至希望的偏差角度；

步驟六、采用定位夾持工裝對已定軸光纖進行固定，松開定位夾持裝置；

步驟七、將定位夾持工裝與光纖一起放入單模熔接機一邊；

步驟八、重復步驟一～步驟六，定完軸后將定位夾持工裝與光纖一起放入單模熔接機另外一邊。

本發明的積極效果是：

1.實現單模熔接機熔接保偏光纖。普通的單模熔接機因為不能實現對保偏光纖定軸，因此無法在保偏光纖有定軸角度需求時進行熔接，采用此方法可以對保偏光纖預先定軸后再在單模光纖熔接機上進行熔接，擴充了單模熔接機功能，實現了廉價保偏熔接。

2.提高不同類型保偏光纖熔接的質量。現有的保偏光纖熔接機中的定軸方式均采用光纖側向不同特性的定軸方式，不同種類的光纖特性差異較大，圖像匹配算法復雜，熔接效果不穩定。該方法采用光纖端面特征定軸方式，直接根據端面幾何特征進行定軸，在復雜或者新型保偏光纖端面熔接時甚至能夠人工參與定軸，提高不同類型保偏光纖的熔接質量。

3.應用范圍廣。本專利中所提到的端面直接定軸方法，可以應用于制作集成光學多功能器件、保偏跳線等有保偏光纖需要定軸的器件生產制作中。

附圖說明

圖1為：常見的三種保偏光纖類型

圖2為：基于保偏光纖端面定軸裝置示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。