[發明專利]一種光纖耦合器和光纖耦合的方法

有效

• 申請號: 202110659170.0
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113325516B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 唐明;杜灝澤;劉祝藝曉;張峰銘;邵元慧
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02B6/25
• 分類號: G02B6/25;G02B6/255;G02B6/26;G02B6/036
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

本發明涉及光纖技術領域，更具體地，涉及一種光纖耦合器和光纖耦合的方法。光纖耦合器包含多芯多包層光纖和套管；多芯多包層光纖的第一端與套管耦合；多芯多包層光纖包含至少兩根纖芯，每根纖芯的外部的包層自內向外依次包括：內包層、下陷內包層、環形包層、外包層、下陷外包層和機械包層；多芯多包層光纖的外表面半徑大于預設最小半徑，任兩個纖芯的芯間距大于預設最小芯間距。本發明提供的多芯光纖耦合器，將多芯多包層光纖拉錐后可與多芯光纖實現低損耗熔接；且可與標準單模光纖實現低損耗熔接，并具有較低的宏彎損耗。另一方面，本發明還提供了使用光纖耦合器進行光纖耦合的方法。

【技術領域】

本發明涉及光纖技術領域，更具體地，涉及一種光纖耦合器和光纖耦合的方法。

【背景技術】

由于多芯光纖可提供空間這種新的復用維度，可以極大增加通信系統容量，為滿足今后通信系統需求，多芯光纖在通信系統中的使用愈發受到重視。多芯光纖通信系統需要與現有單模光纖通信系統相兼容，就需要多芯光纖和單模光纖實現低損耗連接。為了連接單模光纖和多芯光纖，通常使用光纖耦合器作為橋梁。因此光纖耦合器和光纖耦合器中的橋接光纖成為推廣多芯光纖實際應用與降低多芯光纖使用成本的關鍵技術之一。

目前，多芯光纖耦合器制備通常使用多包層光纖的熔融拉錐法來制備，如申請號為：201811089100.0和201811393656.9的專利提供的技術方案，但其所使用的橋接光纖都是單芯多包層光纖。單芯多包層光纖作為橋接光纖時，會使用熔融拉錐法將多根標準單模光纖與多根多單芯包層光纖進行熔接，并穿入套管內進行拉錐，再經過切割后與多芯光纖熔接。由于對多根單芯多包層光纖組成的光纖束拉錐與切割精度難以控制，這種方法的插入損耗比較大。

綜上所述，目前各類多芯光纖耦合器制備過程中都受到所使用的橋接光纖類型的影響，使得加工精度、加工難度、成本以及損耗等方面都存在問題。

【發明內容】

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于解決現有光纖耦合器加工精度、加工難度、成本以及損耗等方面都存在不足的技術問題。

為實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種光纖耦合器，包括多芯多包層光纖10和套管20；多芯多包層光纖10的第一端與套管20耦合；多芯多包層光纖10包含至少兩根纖芯11，每根纖芯11的外部的包層自內向外依次包括：內包層12、下陷內包層13、環形包層14、外包層15、下陷外包層16和機械包層17；多芯多包層光纖10的外表面半徑大于預設最小半徑，任兩個纖芯11的芯間距大于預設最小芯間距。

優選的，下陷內包層13的折射率小于纖芯11的折射率，下陷內包層13的折射率小于內包層12的折射率，下陷外包層16的折射率小于外包層15的折射率。

優選的，多芯多包層光纖10的每個纖芯11外的包層成階躍型折射率剖面。

優選的，每個包層的半徑位于該包層的預設半徑范圍之內，每個包層的相對折射率差位于該包層的預設相對折射率差范圍之內。

優選的，多芯多包層光纖10的每個纖芯11的性能相同。

第二方面，本發明還提供了一種光纖耦合的方法，其步驟包括：獲取一個第一方面中提供的光纖耦合器1；對光纖耦合器1的多芯多包層光纖10的第二端進行拉錐處理，使多芯多包層光纖10第二端的芯間距達到預設芯間距閾值，并將多芯多包層光纖10的第二端與多芯光纖2固定；將單模光纖3穿入光纖耦合器1的套管20內，每根單模光纖3與多芯多包層光纖10的一個纖芯11對準并固定。

優選的，對光纖耦合器1的多芯多包層光纖10的第二端進行拉錐處理，具體包括：多芯多包層光纖(10)的第二端拉錐前的纖芯11、內包層12、下陷內包層13和環形包層14構成被拉錐后的纖芯，多芯多包層光纖10的第二端拉錐前的外包層15、下陷外包層16和機械包層17構成拉錐后的包層。