专利名称：电控保偏光纤耦合夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光通信用激光器耦合夹具，尤其涉及一种电控保偏光纤耦合夹 具。
背景技术：
通信用半导体激光器发出的光为线偏振光，当其在普通单模光纤中传输时，如果 光纤发生弯曲或扭折，光信号的偏振态将发生变化。光信号的偏振态是其很重要的一种光 学特性，在许多应用中对光信号的偏振态有明确要求，需要使用偏振相关光源，如SLED，即 需要偏振消光比(PER) >20dB或更高，那么就需要将激光器芯片出射的光直接耦合进保偏 光纤中加以使用。一般的激光器芯片耦合工作只需要注意控制耦合功率即可，但是在保偏 光纤的耦合过程中，还需要监控偏振消光比(PER)。图1为保偏光纤耦合角度示意图，如图1所示，在保偏光纤的耦合过程中，需要调 整保偏光纤的旋转角度，使得保偏光纤的慢轴和激光器出射光的偏振方向重合。如果两者 存在角度差e，则偏振消光比(PER)将受到影响而变小，角度差e与PER关系可表示为PER = -lOlog (tan2 0 )如上式所示，如果需要PER达到20，则0需要小于6度；如果需要PER达到30，则 0角需要小于1.8度。由上面的计算结果可知，在保偏光纤的耦合过程中，如果需要取得较 高的偏振消光比，则需要旋转保偏光纤，同时需要对旋转的角度精确可控。现在广泛使用的蝶形激光器光纤耦合夹具，一般只是由一个简单的光纤夹构成， 配合三维调节架使用，通过调节光纤与激光器的相对三维位置来进行耦合，在耦合过程中 只需要监控光功率大小一个参数即可；而在保偏光纤的耦合过程中，需要监控光功率和偏 振消光比两个参数，在将光功率耦合到最大的时候，还需要将偏振消光比通过旋转光纤的 方式调节到规定的范围。使用已有的夹具耦合保偏光纤，需要先将光功率耦合到要求值，然 后再松开光纤夹手动转动光纤，调节偏振消光比，因不具有精确的角度调节功能，所以很难 实现预期的偏振消光比效果，同时，在转动光纤的过程中，也会引起光纤与激光器相对位置 的改变，引起光功率的变化，需要再次进行功率耦合，所以，一般在重复上面的过程很多次 后，也不一定能将光功率和偏振消光比都调节到要求值。
发明内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种电控保偏光纤耦合夹具，使用精 确的电控角度调节盘，在不松开光纤夹的情况下，可整体旋转光纤，使得在进行保偏光纤的 耦合过程中，能够实现保偏光纤的慢轴和激光器出射光的偏振方向之间的角度差0角的 精确控制。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一种电控保偏光纤耦合夹具，其主要包括光纤夹头1、锁定气缸2、支架3、光纤后 支架4和电控角度调节盘5 ;所述光纤夹头1安装在锁定气缸2上，作为整体固定在电控角度调节盘5上，光纤后支架4直接安装在电控角度调节盘5上，所述光纤后支架4位于支架 3的正下方。其中，所述光纤夹头1上开设有用于实现光纤精确定位的光纤V槽7。所述光纤夹头1通过支架3调节位置，使所述光纤夹头1上的光纤V槽7的中心 与电控角度调节盘5的旋转轴重合。所述光纤夹头1由石墨材料制成。所述锁定气缸2通过调节驱动气压来控制光纤夹持的力度。所述光纤后支架4的光纤后V槽8与所述电控角度调节盘5的旋转轴重合。所述光纤后支架4上进一步设有用于压持光纤的磁铁9与光纤压块10。本实用新型所提供的电控保偏光纤耦合夹具，具有以下优点该保偏光纤耦合夹具，具有保偏光纤夹持和光纤旋转功能，在使用此夹具进行保 偏光纤耦合过程中，先将光功率耦合到规定的值，然后不需要松开光纤夹，即可实现光纤的 精确可重复旋转，将偏振消光比调节到需要的范围，可以大大地提高耦合效率。其机构旋转 精度可以达到0.05°，施转轴与光纤中心同轴。
图1保偏光纤耦合角度示意图。图2本实用新型电控保偏光纤耦合夹具结构图。图3为图2所示光纤夹头细节图。图4为图2所示光纤后支架细节图。图5为本实用新型的电控保偏光纤耦合夹具使用状态图。主要组件符号说明1 :光纤夹头2 :锁定气缸3 :支架4 :光纤后支架5:电控角度调节盘6 :光纤7 :光纤V槽8:光纤后V槽9 :磁铁10 :光纤压块11 :待稱合器件。
具体实施方式
以下结合附图及本实用新型的实施例对该电控保偏光纤耦合夹具作进一步详细 的说明。图2为本实用新型电控保偏光纤耦合夹具结构图，如图2所示，该夹具的整体装配 结构如下[0037]该夹具主要由光纤夹头I (如图3所示)，锁定气缸2，支架3，光纤后支架4 (如图 4所示)和电控角度调节盘5组成。其中，光纤夹头i安装在锁定气缸2上，其作为ー个整体固定在电控角度调节盘5 上，光纤后支架4直接安装在电控角度调节盘5上，位干支架3的正下方。装配时，需通过支架3来调节光纤夹头I的位置，使得光纤夹头I上的光纤V槽7 的中心与电控角度调节盘5的旋转轴重合。光纤后支架4直接安装在电控角度调节盘5上， 安装时需将长V槽即光纤后V槽8也与电控角度调节盘5的旋转轴重合。光纤后支架4的 作用是固定光纤，光纤V槽7用于确定光纤的位置。光纤后支架4上设有磁铁9与光纤压 块10，起到压持光纤的作用。在本实用新型中，使用石墨材料制作光纤夹头1，石墨具有很好的机械加工性能， 可以在上面制作精密的光纤V槽7来夹持光纤，同时相比一般的金属材料，石墨的硬度相对 较低，而其有比较好的润滑性能，所以可以很好地避免夹头对光纤的损伤。将光纤夹头I安 装在锁定气缸2上，通过锁定气缸的开合来实现光纤的夹持和松开；锁定气缸2是通过气 压驱动的，调节输入气压的大小，可以很精确地调节夹头对光纤的压力。现有的光纤耦合夹具只有光纤夹持功能，没有整体旋转的功能，很不适合保偏光 纤的耦合；而本实用新型的电控保偏光纤耦合夹具，可以整体旋转光纤，在实际实用中，将 其和标准的三维调节架配合使用，先将光功率耦合到最大值，然后再通过电控角度调节盘 5，整体旋转光纤，调节e角，从而达到最大的偏振消光比。图5为本实用新型的电控保偏光纤耦合夹具使用状态图，如图5所示，表明了在此 保偏耦合夹具的使用过程中该夹具和其他器件的相对关系。此夹具的整个工作过程是将 此夹具固定在三维微调架上，通过调节三维微调架，将光纤夹头I先放置于激光器管壳内 部，激光器芯片正前方，先打开锁定气缸，使得光纤夹头I张开，然后将保偏光纤穿入到管 壳内的特定位置，然后关闭锁定气缸，使得光纤夹头I夹紧保偏光纤，然后通过光纤后支架 4固定从管壳内穿出的保偏光纤。此时，器件的夹持部分基本完成，在耦合过程中，先驱动 器件8使其发光，开始耦合，耦合的过程中同时监控光功率和偏振消光比，但是在耦合的 过程中，先将光功率耦合到要求范围，然后在保偏光纤加紧的状态下旋转电控角度调节盘 5，将偏振消光比调节到最大值。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的保护 范围。
权利要求1.一种电控保偏光纤耦合夹具，其特征在于，其主要包括光纤夹头(I)、锁定气缸(2)、支架(3)、光纤后支架(4)和电控角度调节盘(5);所述光纤夹头(I)安装在锁定气缸(2)上，作为整体固定在电控角度调节盘(5)上，光纤后支架(4)直接安装在电控角度调节盘(5)上，所述光纤后支架(4)位干支架(3)的正下方。
2.如权利要求I所述的电控保偏光纤耦合夹具，其特征在于，所述光纤夹头(I)上开设有用于实现光纤精确定位的光纤V槽(7)。
3.如权利要求I或2所述的电控保偏光纤耦合夹具，其特征在于，所述光纤夹头(I)通过支架(3)调节位置，使所述光纤夹头(I)上的光纤V槽(7)的中心与电控角度调节盘(5)的旋转轴重合。
4.如权利要求3所述的电控保偏光纤耦合夹具，其特征在于，所述光纤夹头(I)由石墨材料制成。
5.如权利要求I所述的电控保偏光纤耦合夹具，其特征在于，所述锁定气缸(2)通过调节驱动气压来控制光纤夹持的力度。
6.如权利要求I所述的电控保偏光纤耦合夹具，其特征在于，所述光纤后支架(4)的光纤后V槽(8 )与所述电控角度调节盘(5 )的旋转轴重合。
7.如权利要求6所述的电控保偏光纤耦合夹具，其特征在于，所述光纤后支架(4)上进ー步设有用于压持光纤的磁铁(9)与光纤压块(10)。
专利摘要本实用新型公开了一种电控保偏光纤耦合夹具，其主要包括光纤夹头(1)、锁定气缸(2)、支架(3)、光纤后支架(4)和电控角度调节盘(5)；所述光纤夹头(1)安装在锁定气缸(2)上，作为整体固定在电控角度调节盘(5)上，光纤后支架(4)直接安装在电控角度调节盘(5)上，所述光纤后支架(4)位于支架(3)的正下方。该实用新型，通过使用精确的电控角度调节盘(5)，在不松开光纤夹的情况下，可整体旋转光纤，能够在进行保偏光纤的耦合过程中，实现保偏光纤的慢轴和激光器出射光的偏振方向之间的角度差θ角的精确控制。
文档编号G02B6/27GK202421539SQ20112055841
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者贾文来, 陈留勇 申请人:武汉华工正源光子技术有限公司