[發(fā)明專利]一種雙層光波導的多芯光纖起偏分束器及其制備方法

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• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113189703A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 華平壤;沈靜
• 申請（專利權(quán)）人: 派尼爾科技（天津）有限公司
• 主分類號: G02B6/10
• 分類號: G02B6/10;G02B6/126
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種雙層光波導的多芯光纖起偏分束器及其制備方法，該起偏分束器包括：波導芯片，波導芯片內(nèi)集成有至少兩層波導結(jié)構(gòu)；以及光纖，包括分別設(shè)置于波導芯片兩端的多芯光纖和單芯光纖；多芯光纖的纖芯分別與波導芯片輸入端的波導結(jié)構(gòu)耦合，單芯光纖分別與波導芯片輸出端的波導結(jié)構(gòu)耦合。本發(fā)明通過在波導芯片內(nèi)集成至少兩層波導結(jié)構(gòu)，解決了多芯光纖的分束限制，實現(xiàn)了三芯以上的起偏分束功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層光波導的多芯光纖起偏分束器及其制備方法。

背景技術(shù)

多芯光纖(MCF)是一種在共同的包層區(qū)中存在多個獨立纖芯的新型光纖。是由多根纖芯以及圍繞著纖芯的包層組成，即在光纖包層內(nèi)通過控制纖芯間距合理排布多個纖芯，增加包層的纖芯數(shù)目增加空間信道數(shù)。能夠?qū)崿F(xiàn)長距離低串擾的空分復用光信號傳輸。目前，國內(nèi)已有多家公司可以批量生產(chǎn)2-14芯的高質(zhì)量多芯光纖，但多芯光纖依然沒有大規(guī)模出現(xiàn)在實際的通信鏈路中。這是因為目前在應(yīng)用端還沒有一種成熟的技術(shù)解決多芯光纖通道分束問題--即如何實現(xiàn)多芯光纖與標準的單芯光纖連接的問題。

專利CN105589223(一種具有相位調(diào)制功能的多芯光纖分束器)提出了一種具有相位調(diào)制功能的多芯光纖分束器，該方案是以單層鈮酸鋰為襯底實現(xiàn)了三芯光纖的分束，但由于包層尺寸的限制，三芯以上的多芯光纖很難排布在一個水平面上，因此該專利的中方案不適合于實現(xiàn)三芯以上的起偏分束功能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種雙層光波導的多芯光纖起偏分束器及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種雙層光波導的多芯光纖起偏分束器，該起偏分束器包括：

波導芯片，波導芯片內(nèi)集成有至少兩層波導結(jié)構(gòu)；以及

光纖，包括分別設(shè)置于波導芯片兩端的多芯光纖和單芯光纖；

多芯光纖的纖芯分別與波導芯片輸入端的波導結(jié)構(gòu)耦合，單芯光纖分別與波導芯片輸出端的波導結(jié)構(gòu)耦合。

優(yōu)選地，波導芯片輸入端的波導結(jié)構(gòu)的排列與多芯光纖的纖芯的排列相同，且波導的中心間距與多芯光纖的纖芯的中心間距一致；波導為曲線，經(jīng)過一段距離的擴展，在輸出端波導中心間距大于單芯光纖的包層直徑。

優(yōu)選地，波導芯片包括上層波導芯片以及下層波導芯片，上層波導芯片以及下層波導芯片上均集成有光波導，且波導面相對設(shè)置，上層波導芯片以及下層波導芯片之間通過隔離層聚合。

優(yōu)選地，波導芯片為鈮酸鋰波導芯片，鈮酸鋰波導芯片經(jīng)過質(zhì)子交換處理。

優(yōu)選地，隔離層厚度與多芯光纖各層纖芯之間的中心間距一致。

優(yōu)選地，波導芯片的兩端分別設(shè)置有輸入端V型槽和輸出端V型槽。

一種雙層光波導的多芯光纖起偏分束器的制備方法，該制備方法包括：

S1：制備雙層波導芯片；

S2：將輸入端多芯光纖與輸出端的單芯光纖分別與雙層波導芯片輸入端以及輸出端耦合。

優(yōu)選地，制備雙層波導芯片過程包括：

S11：制備單層的上層波導芯片以及下層波導芯片；

S12：聚合上層波導芯片以及下層波導芯片。

優(yōu)選地，聚合上層波導芯片以及下層波導芯片的過程包括：

S121：將一層波導芯片的波導面表面涂覆一層隔離層，并進行固化；

S122：將隔離層刻蝕至目標厚度；

S123：將另一層波導芯片與第一層波導芯片對準并在真空下進行壓合。