[其他]單模纖維定向偶合器的制造工藝

無效

• 申請號: 85103465
• 申請日: 1985-05-03
• 公開（公告）號: CN85103465A
• 公開（公告）日: 1986-10-29
• 發明（設計）人: 特里·布里克諾;艾倫·菲內丁;尼古拉斯·安東尼·休伊斯
• 申請（專利權）人: 標準電話和電報公共有限公司
• 主分類號: G02B6/36
• 分類號: G02B6/36;G02B6/38
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 包冠乾,王峰章

本發明涉及單模纖維定向偶合器的制造工藝。

在定向偶合器中，可把一個波導管中能量傳播的場與另一鄰近波導管能量傳播的場重疊，從而使兩個波導管間產生能量交換。在光的波導管中，光覆蓋層的功能之一通常是隔離開可能對光波產生干擾的因素，這樣，就提供了一個附加衰減的勢源。在制造光導纖維定向偶合器時，為了提供了一個偶合區，需要在一段距離上部分地抑制該覆蓋層的這種隔離效應。為達到這個目的，文獻中曾提出過一種用蝕刻和（或）拋光除去一部分覆蓋層的方法。在文獻中還提出過另一種方法，即用拉細的方法減小光芯線的直徑，其結果是引起了光波場的增大，顯然，最終所增大的大部分能量就會超出覆蓋層的限制。在這方面需要注意的是用拉長的辦法減小芯線直徑，同時會影響到覆蓋層的厚度相應地變薄。采用這種拉長技術制造單模光導纖維定向偶合器的辦法已由B.C.川碕（B.S.KaWasaki）等人在其論文中闡述過了，他們的論文題為“雙錐形單模纖維偶合器”，發表在《光學通信》（Optical????Letters）雜誌第6卷第7期327頁到328頁（1981年7月）上，該文作者所說的制作方法基本上與B.S.川碕和K.O.希爾在論文“多模光導纖維分布網絡的低衰耗偶合器”中所述的一樣，這篇論文發表在《應用光學》月刊的第16卷第7期第1794頁到1795頁上。其所述方法是把兩根纖維扭在一起，以便它們互相緊緊接在一起，在裝配架上固定上述纖維，用彈簧拉緊，然后用小型火燈把纖維軟化和熔化，以便使彈簧拉長軟化區的纖維，從而形成了兩根雙錐形，總長近似為1厘米的纖維。

我們曾試圖用這種方法制造單模纖維定向偶合器，但是發現由制出的定向偶合器所決定的最終偶合特性對雙錐形的最小部分的尺寸和形狀的要求是很高的，以致于這種方法看來還不適于進行商業性的制造。

本發明所采用的是制造纖維定向偶合器的另一種拉長工藝，它比用上述方法更容易控制，并制造出了更長的偶合區。增加了偶合區的長度就意味著橫斷面積也較大。因為這加強了光的傳導，從而較少地受環境造成的應變的影響。此外，環境所施加的應力影響就不會完全集中于一個很短的區域。

本發明提供了一種制造單模纖維定向偶合器的方法。其特點是用兩根或多根玻璃單模光導纖維，使其互相緊緊換在一起，為在纖維之間產生所要的光偶合強度，對它進行多次的連續拉伸操作，每次操作都以受控制的速度軸向地伸長纖維。在軸向移動時，纖維還通過一個能夠加熱局部纖維的熱源，并使這段區域充分地加熱軟化，以使纖維在這段區域內產生塑性流伸長。

下面對本發明提出的制造定向偶合器的較佳實施方案進行說明。為了進行比較，本文首先對本發明轉換特性未被應用之前所得出的典型結果加以說明。以后將這種方法稱作“靜止火焰法”。現對附圖作說明如下：

圖1示出了縮小了的單模纖維直徑對其V值和基模半徑的影響。

圖2示出了兩根單模纖維間偶合的功率變化，這個偶合是由平衡拉伸操作以及靜止火焰所制造的雙錐形偶合器產生的。

圖3是一個本發明所用設備的示意圖。

圖4示出了，兩根纖維之間的偶合是如何隨著纖維的伸長而變化。

圖5和圖6示出了兩個偶合器的光譜特性，這兩個偶合器是按本發明提出的辦法制作的。

一個光導纖維基本導向模光波場的界限是與該光導纖維的V值有關，其關系如下：

λ V = 2a (n 21 - n 22 ) 12]]>