[發明專利]一種多波導與光纖尾纖陣列對準耦合的裝置及方法

有效

• 申請號: 201510607132.5
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN105158859B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 王冬云;李珂;楊會;鄒同;舒曉武
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 韓介梅

1.一種多波導與光纖尾纖陣列對準耦合的裝置，其特征在于，包括雙軸轉動裝置、波導芯片(1)、多光纖槽支座(5)和五維耦合調節臺(2)；

雙軸轉動裝置包括靜塊(13)、動塊(11)、圓弧狀動塊(12)和平臺(14)；靜塊(13)具有第一圓弧凹面，動塊(11)由具有第二圓弧凹面的靜端(11-1)、連接段(11-2)和圓弧塊狀的動端(11-3)依次固連而成，且第二圓弧凹面與動端(11-3)的內弧面相向，第一圓弧凹面與第二圓弧凹面的曲率半徑相同，且第一圓弧凹面的圓心軸a與第二圓弧凹面的圓心軸b平行，動端(11-3)的外弧面與靜塊(13)的第一圓弧凹面相貼合，且動端(11-3)可在第一圓弧凹面上繞圓心軸a轉動，圓弧狀動塊(12)的外弧面與動塊(11)靜端(11-1)的第二圓弧凹面相貼合，且圓弧狀動塊(12)可在第二圓弧凹面上繞圓心軸b轉動，平臺(14)的一端與圓弧狀動塊(12)的內弧面固定，平臺(14)與上述兩條圓心軸a、b所確定的平面平行，且平臺(14)上標記有a、b中線c在平臺(14)上的正投影直線c’；

波導芯片(1)置于平臺(14)上，多光纖槽支座(5)置于五維耦合調節臺(2)上，其表面具有若干與波導芯片(1)的波導分支平行的光纖槽，光纖槽內置有光纖，相鄰光纖槽的間距與相鄰波導分支的間距相等，位于多光纖槽支座(5)兩邊緣的第一光纖(6)和第二光纖(7)分別與第一功率計(8)和第二功率計(9)連接，五維耦合調節臺(2)用于調節多光纖槽支座(5)的坐標。

2.根據權利要求1所述的多波導與光纖尾纖陣列對準耦合的裝置，其特征在于，所述的平臺(14)上固定有第三千分尺測微頭(15)，第三千分尺測微頭(15)連接推桿(16)，推桿(16)設于平臺(14)上并垂直于直線c’，用于調節波導芯片(1)在平臺(14)上的坐標。

3.應用如權利要求1所述的裝置將多波導與光纖尾纖陣列對準耦合的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)調整波導芯片(1)在平臺(14)上的坐標，使波導芯片(1)上位于邊緣的兩條波導分支(3、4)的中線d與平臺(14)上標記的c’對準；

2)利用五維耦合調節臺(2)調整多光纖槽支座(5)的坐標，使多光纖槽支座(5)的一條邊緣光纖與波導芯片(1)的一條邊緣波導分支對準，當該光纖連接的功率計示數最大時，實現該光纖與該條波導分支的精確耦合，記錄上述功率計示數數值A；

3)調節雙軸轉動裝置，使得波導芯片先繞距上述光纖最近的圓心軸轉動，當波導芯片的另一邊緣光纖連接的功率計示數達最大時，再使波導芯片繞另一條圓心軸轉動，至步驟2)中所述功率計示數再次達到最大；

4)重復步驟3)至兩個功率計的示數均達到預設要求，設可接受的光纖與波導的偏離值為d，則功率計的示數預設要求C應滿足：

α=4.34(dω)2]]>

α=-10·lg(BA)]]>

C≥B

其中，ω為波導輸出的模斑半徑，α為波導與光纖的耦合損耗，B為光纖與波導的偏離值恰為d時光纖的輸出功率；

此時，實現波導與光纖尾纖陣列的對準耦合。