[發明專利]用于多芯纖維的光學耦合器

有效

• 申請號: 201480044697.0
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN105452922B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 佩吉·貝倫克勞;洛塔爾·布雷姆;瑪利亞·屈夫納;斯特凡·屈夫納
• 申請（專利權）人: 萊尼電纜控股有限公司
• 主分類號: G02B6/36
• 分類號: G02B6/36;G02B6/02;G02B6/12
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 李驥,車文

技術領域

本發明涉及一種具有權利要求1前序部分特征的光學耦合器，其用于使帶有多個光芯的多芯纖維與多個單纖維光學聯接。

背景技術

這種光學耦合器例如參引US 2011/0176776 A1。

在光學信號傳輸中，除了通常使用的單纖維也會使用多芯纖維，其中多個光學的、也就是引導光波的芯共同地整合在纖維內。經常需要將這種多芯纖維與單纖維相連，也就是與分別僅具有唯一一個引導光波的芯的纖維相連。

這種耦合器例如還參引US 2013/0051729 A1。耦合器包括載體板，各個光學波導管安裝在該載體板上，相應地在端側，大致棱柱形的鏡子元件連接在載體板上。鏡子元件相應于多芯纖維的芯的分布樣式地布置在載體板上。多芯纖維以端側也就是相對于載體板成直角地與耦合器相連。多芯纖維的各個芯與各個鏡子對齊，從而各個芯的光學信號通過鏡子以90°的偏轉相應地導入施加到載體板上的波導管中。

在波導技術領域中，已知所謂的平面光學波導技術，其中，波導管引入到平面載體的表面中。基于平面波導技術可以構造如下的光學結構元件，即，具有整合功能性的所謂的光芯片例如分配器(分離器)。這種光學結構元件參引WO 2011/057811 A2以及WO 2011/057812 A2。在此，光學結構元件包括優選由玻璃制成的平整的載體元件，通過適當加工使光波導軌跡整合在該平整的載體元件內。在此，尤其是該引導軌跡通過離子擴散過程生成。引導軌跡樣式的結構化在此優選以已知方式借助光刻法來實施。為了將纖維連接在這種光學構件上，將多個纖維彼此平行地嵌入優選同樣由玻璃制成的連接載體中，尤其嵌入所謂的V形凹槽中，以確保各個纖維的精確取向和定位。于是，連接載體以適當的方式例如通過粘合或其他鍵合工藝聯接到光學元件上，從而結構元件的波導管與連接載體的纖維對齊。

原則上，平面波導技術呈現高光學品質，從而波導技術原則上以高質量要求適用于光學結構元件。基于其基本原理，即，在載體元件的表面上的波導軌跡的結構化，各個波導管布置在平坦平面內。為了將多芯纖維連接在根據平面波導技術的這種光學結構元件上，90°偏轉如在US 2013/0051729 A1中所述是一種連接可能性。然而與此相關的90°偏轉有缺點。

在US 2011/0176776 A1中描述了一種用于連接多芯纖維的光學耦合器。在此，該光學耦合器在實施變形方案中具有多個彼此平行且分層布置的平面光波導元件，多芯纖維的相應的芯組連接在其上。在此，各組對應于載體元件地彼此平行地延伸。為了在連接范圍內增大多芯纖維的各個芯之間的格柵大小，多芯纖維在其連接范圍內擴展。

此外，從JP 2013-076893 A獲知一種光學耦合器，其中，多層的光波導元件連接在多芯纖維上。芯的由多芯纖維形成的光學連接樣式借助多層的光學元件轉化成針對各個芯的線形連接樣式。為此的前提是，多芯纖維的各個芯布置在不同高度上。每一個芯通過在相應的層內延伸的光波導結構引導到在輸出側布置的線形樣式上。

發明內容

由現有技術出發本發明的任務在于，提供一種用于尤其是借助平面波導技術來光學地聯接多芯纖維的光學耦合器。

根據本發明，該任務通過具有權利要求1特征的光學耦合器解決。在此，光學耦合器包括載體，具有多個沿縱向方向延伸的光芯的多芯纖維嵌入到該載體中。為此尤其規定，多芯纖維放置在載體的V形凹槽中并在其中進行灌注。各個芯通到載體的端面處。芯可以劃分為具有多個組的芯，其中，各個組的芯都沿直線定向。因而，限定了多芯纖維的至少分為兩個組的芯，它們沿第一線和沿第二線定向。耦合器還具有第一以及第二耦合元件，第一以及第二組單纖維連接或能連接在耦合元件上。在此，耦合元件分別包括按照平面波導技術方式構造的光學載體元件，所述光學載體元件具有引入到其中的波導管，其中，波導管在端側的連接側又沿著線延伸。為了將多芯纖維的各個芯與載體元件的波導管相連，現在規定，多個載體元件以其連接側共同連接在載體的端側上。第一組多芯纖維的芯與第一載體元件的波導管對齊，第二組多芯纖維的芯與第二載體元件的波導管對齊。來自各個芯的光學信號由此在運行時耦入到相應載體元件的配屬的波導管中。

至少兩個載體元件共同連接在載體的端側上，其中，每個載體元件都連接沿著線延伸的芯組。以這種方式可以實現多芯纖維借助平面波導技術以簡單的方式連接在單纖維上。根據合乎目的的設計方案，波導管尤其借助離子擴散過程和優選光刻法也相應地引入到載體元件的表面中。