[發明專利]一種多芯扇入扇出模塊耦合封裝系統

有效

• 申請號: 201610328855.6
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN105911647B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 唐明;霍亮;甘霖;李博睿;付松年;沈平
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 宋業斌

技術領域

本發明屬于光纖通信技術領域，更具體地，涉及一種多芯扇入扇出模塊耦合封裝系統。

背景技術

多芯光纖由于增加了空間復用維度，可大幅度提高通信系統容量，因此成為當前研究的熱點。多芯光纖通信系統實際應用，要求多芯光纖和單模光纖可實現低損耗高回波損耗連接，即為多芯扇入扇出模塊。現有技術中，多芯扇入扇出模塊耦合封裝系統在多芯扇入扇出模塊耦合對準時無端面觀測系統，致使各纖芯無法同時精確對準，效率低下。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種多芯扇入扇出模塊耦合封裝系統，其目的在于解決多芯扇入扇出模塊耦合封裝中的幾何對準問題，降低由幾何對準偏差導致的插入損耗。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種扇入扇出模塊耦合封裝系統，包括：光源、四維調整架、六維調整架、第一夾具、第二夾具、第一陶瓷插芯、第二陶瓷插芯、單芯光纖束、多芯光纖、直角棱鏡、第一CCD、第二CCD和光功率計，單芯光纖束插入第一陶瓷插芯，多芯光纖插入第二陶瓷插芯；第一夾具上放置并固定單芯光纖束，第二夾具上放置并固定多芯光纖；四維調整架上放置并固定第一夾具，六維調整架上放置并固定第二夾具；光源與單芯光纖束各尾纖分別連接，光功率計通過裸纖適配器與多芯光纖連接；第一CCD、第二CCD分別于顯示器相接；第一CCD位置位于單芯光纖束與多芯光纖上方，第二CCD位于單芯光纖束與多芯光纖側面；直角棱鏡置于單芯光纖束與多芯光纖之間，直角棱鏡的下方設置有一移動載物板。

在本發明一個較佳實施例中，為能夠同時在一個顯示器中觀測多芯扇入扇出模塊端面對準情況，單芯光纖束、多芯光纖和直角棱鏡排列于同一水平線上。

更進一步地，通過調整所述四維調整架和所述六維調整架，并同時觀測所述光功率計的變化，實現空間耦合，使得所述單芯光纖束與所述多芯光纖的軸線重合。采用所述移動載物板將所述直角棱鏡從所述單芯光纖束和所述多芯光纖之間移出，從而當所述光源依次與所述單芯光纖束中的光纖相連時，通過調節所述六維調整架可以使得與所述多芯光纖相連的所述光功率計測得的功率均達到最大并保持穩定，此時已經完全對準達到最佳耦合狀態。

更進一步地，六維調整架包括三個獨立旋轉軸alpha1、beta1、gamma1與三個獨立位移軸x1、y1、z1，第三旋轉軸gamma1的軸心位于所述多芯光纖的軸線上；三個獨立位移軸x1、y1、z1兩兩垂直，分別控制上下、前后、左右方向移動；所述三個獨立旋轉軸alpha1、beta1、gamma1分別以三個獨立位移軸x1、y1、z1為旋轉對稱軸，控制三個旋轉方向。

更進一步地，四維調整架包括三個獨立旋轉軸alpha2、beta2、gamma2與一個獨立位移軸y2，所述第三旋轉軸gamma2的軸心位于單芯光纖束的軸線上；獨立位移軸y2與六維調整架的獨立位移軸y1平行，控制前后方向移動；三個獨立旋轉軸alpha2、beta2、gamma2分別與六維調整架的三個獨立旋轉軸alpha1、beta1、gamma1平行，控制三個旋轉方向。

更進一步地，單芯光纖束與多芯光纖的軸線、第一CCD的光軸和第二CCD的光軸三者相互垂直。

更進一步地，所述光源為不同發射波長的激光光源或發光二極管光源。

更進一步地，所述直角棱鏡的兩個直角面均鍍有高反膜，并設置于所述單芯光纖束與所述多芯光纖之間，用于將來自單芯光纖束端面和多芯光纖端面的光線分別偏轉90°后進入所述第二CCD，以使第二CCD可同時清晰觀察到單芯光纖束端面和多芯光纖端面。

更進一步地，當所述單芯光纖束經過所述四維調整架調整對準后，且當所述多芯光纖經過所述六維調整架調整對準后，將所述單芯光纖束與多芯光纖的端面靠近，使用滴管滴加折射率匹配液于端面之間，吸走多余折射率匹配液；使用六維調整架擴大端面距離，放入玻璃套管，并使用點膠針在所述多芯光纖和單芯光纖束的靠近光纖尾端部分涂覆紫外膠，使紫外膠布滿玻璃管尾端表面；將所述單芯光纖束和多芯光纖靠近，使紫外膠浸入玻璃套管和所述單芯光纖束與多芯光纖的縫隙中；經過1～5分鐘后，紫外膠浸入充分，采用紫外燈照射紫外膠10～30分鐘，使紫外膠充分固化，完成多芯光纖耦合器的封裝。

本發明的有益效果如下：

(1)本發明采用由CDD和直角棱鏡相結合構成的雙端面觀測系統，來完成多芯扇入扇出模塊的對準耦合，簡化操作流程，節約大量空間耦合時間，提升工作效率；