[發(fā)明專利]一種全光纖高階模濾波器及其制造方法

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• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115826144A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李強(qiáng);雷敏;胡金萌;方思遠(yuǎn);張晶;武春風(fēng);姜永亮;劉厚康;李晴;鄭保羅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天三江集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G02B6/35
• 分類號: G02B6/35;G02B6/28
• 代理公司: 武漢知伯樂知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42282
• 代理人: 胡江

1.一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，確定大模場傳輸光纖的參數(shù)；

第二步，設(shè)計(jì)光纖表面的刻蝕形狀，并確定光纖刻蝕處填充的折射率材料；

第三步，在具有消逝刻蝕功能的設(shè)備中放入去掉涂覆層的傳能光纖，通過調(diào)節(jié)具有消逝刻蝕功能的設(shè)備的刻蝕功率和時間來控制包層的刻蝕深度和寬度，通過調(diào)節(jié)光纖的步進(jìn)距離和刻蝕重復(fù)次數(shù)控制光纖的刻蝕周期和總刻蝕長度；

第四步，在光纖刻蝕處填充對應(yīng)折射率的材料并進(jìn)行器件封裝，完成高階模濾除器的制作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于：

設(shè)計(jì)光纖表面的刻蝕形狀的方法為：

通過設(shè)置參數(shù)，改變刻蝕形狀和折射率，使得器件對纖芯中高階模的損耗較大，對低階模損耗較小。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于：

所述通過設(shè)置參數(shù)，改變刻蝕形狀和折射率，使得器件對纖芯中高階模的損耗較大，對低階模損耗較小的具體步驟為：刻蝕形狀不變，調(diào)節(jié)槽區(qū)折射率，考察高階模和低階模損耗與槽區(qū)折射率之間的關(guān)系，找出模式損耗局部極大的諧振折射率區(qū)間，在模式損耗局部極大的諧振折射率區(qū)間之外模式損耗較小；高階模式與低階模式的諧振折射率有差別，將槽區(qū)折射率調(diào)節(jié)到所述諧振折射率區(qū)間的高階模諧振折射率處，使得高階模損耗較大，低階模損耗減?。贿M(jìn)一步調(diào)節(jié)刻蝕形狀，考察模式損耗，與目標(biāo)模式損耗進(jìn)行對比，不斷優(yōu)化迭代刻蝕形狀參量，直至得到符合模式損耗值要求的刻蝕形狀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于：

所述大模場傳輸光纖的參數(shù)包括纖芯折射率、包層折射率、纖芯直徑、包層直徑以及待使用的激光波長。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于：所述第二步中：

沿光纖徑向，包層的刻蝕形狀為梯形、矩形、扇形、圓環(huán)形和半環(huán)形；

沿光纖軸向，包層的刻蝕形狀為直線形、螺旋形、曲線形和分散的點(diǎn)；

包層的刻蝕數(shù)量為大于等于1的整數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于：

所述第二步中，光纖刻蝕處的填充材料為各種不同折射率的膠體、液體或固體材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于：

所述第四步中進(jìn)行器件封裝的方法為：

將刻蝕完的光纖穿過玻璃管，拉直，使刻蝕區(qū)域在全部在玻璃管內(nèi)部，然后對玻璃管兩端點(diǎn)進(jìn)行紫外膠固化。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于：

光纖纖芯直徑為20μm～30μm，包層直徑為125μm～400μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種全光纖高階模濾波器的制造方法，其特征在于：

所述第三步中，所述具有消逝刻蝕功能的設(shè)備功率小于30W；

所述具有消逝刻蝕功能的設(shè)備為二氧化碳熔接機(jī)。

10.一種全光纖高階模濾波器，其特征在于：

所述全光纖高階模濾波器采用權(quán)利要求1-9任一權(quán)利要求所述的全光纖高階模濾波器的制造方法制得。