[發明專利]一種基于反射鏡的多芯光纖復用和解復用的裝置及方法

有效

• 申請號: 201911065637.8
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110908040B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 鄭國興;鄧聯貴;李子樂;周舟;單欣;李仲陽
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

本發明屬于光通信技術領域，公開了一種基于反射鏡的多芯光纖復用和解復用的裝置及方法，包括透鏡、反射鏡組件、光纖準直器組件，通過透鏡對多芯光纖的出射光束進行擴束和準直，通過反射鏡組件改變光束的傳播方向，并拉開所述多芯光纖的不同纖芯的出射光束之間的距離，通過光纖準直器組件包括的多個單芯光纖準直器分別接收來自所述多芯光纖的不同纖芯的出射光束，并耦合至多個單芯光纖，實現空分解復用功能；多個單芯光纖的出射光束分別通過對應的多個所述單芯光纖準直器后，經反射鏡組件改變光束的傳播方向，并通過透鏡進行聚焦，耦合至多芯光纖，實現空分復用功能。本發明解決了現有技術中空分復用/解復用的耦合封裝成本較高的問題。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，尤其涉及一種基于反射鏡的多芯光纖復用和解復用的裝置及方法。

背景技術

目前單芯光纖的通信容量已經越來越接近其理論非線性香農極限，面對即將到來的光纖傳輸容量危機，采用多芯光纖進行信號傳輸的空分復用技術成為研究的熱點。

空分復用/解復用器是空分復用技術中關鍵的光學器件，其作用是將單芯光纖中的光信號耦合到多芯光纖的各個纖芯中，以及經過傳輸之后將多芯光纖中的信號空分解復用至相應的單芯光纖中。

目前常用的空分復用/解復用方法有拉錐法、透鏡耦合法、光纖束方法和聚合物波導耦合方法。熔融拉錐法是是將單芯光纖插入到定制的毛細管中，然后拉錐到芯間距等于多芯光纖芯間距，再進行截斷，最后與多芯光纖熔接。透鏡耦合法是利用聚焦透鏡將多芯光纖各個纖芯中的光進行擴束，然后利用菱形棱鏡改變光路，最后在單芯光纖前用準直器將各個光束聚焦到單芯光纖中。腐蝕光纖束法是將單芯光纖包層腐蝕到多芯光纖芯間距大小，然后按照多芯光纖芯排布形狀插入到毛細管中，再將毛細管插入到粘合劑溶液中，利用虹吸效應將粘合劑吸入到毛細管縫隙中固定腐蝕光纖，接著將做好的腐蝕光纖束與多芯光纖進行熔接。飛秒激光器直寫技術通過改變聚合物中刻寫區域的折射率分布，進而創造出約束光場的波導結構。

這些方法各有其缺點，光纖束法難在其參數控制；拉錐法不僅參數難于控制，而且工藝復雜；聚合物波導法工藝復雜，損耗較大；而透鏡耦合法在拓展和集成方面存在困難。

以上這些方法都存在耦合封裝成本高，不能大規模推廣使用的問題。

發明內容

本申請實施例通過提供一種基于反射鏡的多芯光纖復用和解復用的裝置及方法，解決了現有技術中空分復用/解復用的耦合封裝成本較高的問題。

本申請實施例提供一種基于反射鏡的多芯光纖復用和解復用的裝置，包括：透鏡、反射鏡組件、光纖準直器組件；

所述反射鏡組件位于所述透鏡與所述光纖準直器組件之間的光路上；所述光纖準直器組件包括多個單芯光纖準直器，所述單芯光纖準直器的數量與多芯光纖的纖芯數目相同；每個所述單芯光纖準直器與一個單芯光纖耦合對準；

實現空分解復用功能時，所述透鏡用于對所述多芯光纖的出射光束進行擴束和準直；所述反射鏡組件用于改變光束的傳播方向，并拉開所述多芯光纖的不同纖芯的出射光束之間的距離；多個所述單芯光纖準直器用于分別接收來自所述多芯光纖的不同纖芯的出射光束，并耦合至多個所述單芯光纖；

實現空分復用功能時，多個所述單芯光纖準直器用于分別接收來自多個所述單芯光纖的出射光束，并傳輸至所述反射鏡組件；所述反射鏡組件用于改變光束的傳播方向，并縮短多個出射光束之間的距離；所述透鏡用于對出射光束進行聚焦，并耦合至所述多芯光纖。

優選的，所述反射鏡組件包括：第一反射鏡陣列；

所述第一反射鏡陣列包括多個反射鏡，所述反射鏡的數量與所述多芯光纖的纖芯數目相同。

優選的，所述反射鏡組件包括：第一反射鏡陣列、第二反射鏡陣列；