[發(fā)明專利]一種氟化物光纖與石英光纖連接器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410422523.5
• 申請(qǐng)日: 2014-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN104216049B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃騰超;賀青;龐斌;洪波;劉承
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/255
• 分類號(hào): G02B6/255
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氟化物光纖與石英光纖的連接器，尤其涉及一種全光纖、集成化、低損耗、高穩(wěn)定性的氟化物光纖與石英光纖連接器。

背景技術(shù)

氟化物光纖與石英光纖不同，石英光纖是由二氧化硅構(gòu)成，而氟化物光纖完全不含氧，是由重金屬(鎬、銦)氟化物作為主要成分構(gòu)成的玻璃基質(zhì)，氟化物光纖標(biāo)準(zhǔn)摻雜組份為ZBLAN：ZrF₄-BaF₂-LaF₃-AlF₃-NaF，因此氟化物光纖通常也叫ZBLAN光纖。

氟化物光纖主要作為光纖放大器與光纖激光器中的增益光纖使用，由于氟化物光纖中聲子能量較低，使得摻雜其中的稀土離子的量子轉(zhuǎn)化效率較高。因此在稀土摻雜光纖中，氟化物光纖比石英光纖具有更高的效率。但同時(shí)也由于較低的聲子能量，導(dǎo)致氟化物光纖具有脆弱的機(jī)械穩(wěn)定性能和較低的熔化溫度，這使得對(duì)氟化物光纖的處理和連接都變得困難。

這里就有氟化物光纖和石英光纖的連接問題。由于氟化物光纖的熔化溫度在~300℃，石英光纖的熔化溫度約~1500℃，氟化物光纖的熔化溫度遠(yuǎn)低于石英光纖的熔化溫度，這將導(dǎo)致氟化物光纖與石英光纖的熔接變得困難，不能用光纖熔接機(jī)對(duì)氟化物光纖與石英光纖進(jìn)行直接熔接，需要特殊的熔接方法和步驟。但是氟化物光纖與氟化物光纖之間的熔接則較為簡(jiǎn)單方便，因?yàn)槿刍瘻囟认嗤?，只需在普通光纖熔接機(jī)中重新設(shè)置熔接參數(shù)即可。

目前氟化物光纖與石英光纖的連接方式主要為電弧熔接(arc?fusion?splicing)、熱熔接(thermal?splicing)、膠連接(glue?splicing)和TEC熔接(Thermally-diffused?expanded?core)等方式。但由于氟化物光纖的數(shù)值孔徑較大(0.22~0.25)，芯徑較細(xì)(3~5μm)，而普通單模石英光纖的數(shù)值孔徑較小(0.12~0.15)，芯徑較粗(8~9μm)，因而現(xiàn)在無論哪種連接方式，都不可避免的會(huì)由模場(chǎng)不匹配帶來大的連接損耗，而且兩種光纖的成分不同，連接步驟繁瑣，熔接成本高，另外連接點(diǎn)的連接強(qiáng)度也會(huì)很低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氟化物光纖與石英光纖連接器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種氟化物光纖與石英光纖連接器，包括單模石英光纖、自聚焦光纖、氟化物光纖、石英套管和金屬鋁外殼；其中，所述自聚焦光纖是長(zhǎng)度為n/2節(jié)距的漸變折射率分布光纖，n為正整數(shù)；石英套管內(nèi)徑比光纖包層直徑大1~2μm；所述單模石英光纖一端剝離涂覆層，形成一段石英光纖裸纖，與自聚焦光纖的一端面熔接相連，在熔接點(diǎn)處的光纖表面涂覆光纖保護(hù)膠；氟化物光纖一端剝離涂覆層，形成一段氟化物光纖裸纖，與自聚焦光纖的另一端面膠連接，氟化物光纖裸纖與自聚焦光纖端面空隙處填充折射率匹配液；石英光纖裸纖、自聚焦光纖和氟化物光纖裸纖構(gòu)成光纖單元，該光纖單元穿過石英套管的中心通孔，并通過固定膠固定于石英套管內(nèi)，石英套管外部套接金屬鋁外殼，石英套管和金屬鋁外殼兩端通過環(huán)氧樹脂膠封裝。

進(jìn)一步地，所述膠連接所用連接膠為紫外固化膠；所述光纖保護(hù)膠為環(huán)氧樹脂膠；所述固定膠為環(huán)氧樹脂膠。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明連接器使用自聚焦光纖作為過渡連接媒介連接氟化物光纖與石英光纖，既能消除氟化物光纖與石英光纖直接連接帶來的模場(chǎng)不匹配問題，減小連接損耗，又可以實(shí)現(xiàn)全光纖化連接，方便連接器的集成化封裝。連接器的集成化封裝使得氟化物光纖與石英光纖的連接變得簡(jiǎn)單方便，避免氟化物光纖與石英光纖直接連接帶來的復(fù)雜操作，只須將所需連接的氟化物光纖和石英光纖分別與連接器的氟化物光纖尾纖和石英光纖尾纖熔接即可，可實(shí)現(xiàn)全光纖、集成化、低損耗、可重復(fù)和高穩(wěn)定的氟化物光纖與石英光纖的連接耦合。

附圖說明

圖1為本發(fā)明氟化物光纖與石英光纖連接器剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明光纖連接器內(nèi)部氟化物光纖與石英光纖連接關(guān)系圖；

圖3為本發(fā)明連接器外觀示意圖；

圖中，單模石英光纖1、自聚焦光纖2、氟化物光纖3、高精度石英套管4、金屬鋁外殼5、環(huán)氧樹脂膠6、光纖熔接點(diǎn)7、折射率匹配液8、紫外固化膠9。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。