一种可调双光纤准直器及其应用
【专利摘要】一种可调双光纤准直器及其应用，属于光通讯领域，其包括第一光纤、第二光纤以及光纤准直透镜，其特征在于：所述第一光纤借由第一毛细管夹持；所述第二光纤借由第二毛细管夹持，所述第一毛细管与第二毛细管之间的中心距离以及角度可调。由于发明双光纤准直器的夹持的第一光纤的第一毛细管以及夹持第二光纤的第二毛细管之间的中心间距和夹角可调节，因而利用本发明双光纤准直器制作各种器件更加简易，且更能满足光器件小型化发展的趋势。
【专利说明】
一种可调双光纤准直器及其应用
技术领域
[0001]本发明涉及一种光纤准直器，尤其涉及一种可调节的双光纤准直器。
技术背景
[0002]光纤准直器是光无源器件中的一个重要的组件，在光通信系统中有着非常普遍的应用，同时也是制作其他多种微型光无源器件的基础，如偏振器、隔离器、分光器、滤波器、光开关、波分复用器以及环形器等。目前采用的光纤准直器结构是将光纤置于透镜(常见的透镜有GRIN lens和C-1ens)的焦平面上，通过空间耦合的方式，实现将光纤端面出射的发散光束变换为平行光束，或者将平行光束会聚焦耦合到光纤中。
[0003]常见的双光纤准直器结构如图1所示，图中:所述双光纤准直器10包括第一光纤101以及第二光纤102，所述第一光纤101与第二光纤102利用毛细管103封装成双光纤头104，所述双光纤头104和光纤准直透镜105之间的空气间隙利用环氧树脂胶。
[0004]双光纤准直器10的制作原理包括透射法，光从光线中发出，经过光纤准直透镜105后变成近似平行光出射，经过一段距离(工作距离一般为20mm)后，可由所述双光纤准直器10的第一光纤101以及第二光纤102接收两束光；反射法:光从第一光纤101中发出，经由光纤准直透镜105后射出，再经过前面一块反射镜回到第二光纤102，透射到反射镜的距离为工作距离，工作距离为透镜的焦距，c-lens的焦距一般为1.905mm，2.4mm，Grin-1ens的后焦距很短，0.23p的透镜为0.2mm，0.25p的透镜几乎贴近反射镜，所以后者可以用作波分复用器中的双光纤准直器，直接把滤片贴在透镜端面上。
[0005]而现有双光纤准直器10的所述第一光纤101与第二光纤102利用毛细管103封装成双光纤头104，而所述双光纤头104在第一光纤101与第二光光纤102具有一定角度封装而成，因为第一光纤101与第二光纤102之间的夹角不可调，这样使得利用双光纤准直器10制作偏振器、隔离器、分合光器、滤波器、光开关、波分复用器以及环形器等器件中紧凑性，光路调节性带来困难。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种可调的双光纤准直器，使得利用该准直器制作各种器件变得更加小型化偏振器，更加容易制作。
[0007]为了实现上述目的，本发明一种可调双光纤准直器包括第一光纤、第二光纤以及光纤准直透镜其特征在于:所述第一光纤借由第一毛细管夹持；所述第二光纤借由第二毛细管夹持，所述第一毛细管与第二毛细管之间的中心距离以及角度可调。
[0008]其中，优选方案为:所述第一毛细管和第二毛细管的半径为R，所述第一光纤、第二光纤的半径为D，所述第一光纤、第二光纤预留的玻璃毛细管的厚度H，所述第一毛细管和第二毛细管的端面磨掉少于等于R-D-H为半径的半圆柱体形成第一端面以及第二端面，所述第一毛细管和第二毛细管封装于现有技术的玻璃套管中。
[0009]其中，优选方案为:所述厚度H大于等于O小于R-D，所述厚度H以所述第一毛细管和第二毛细管封装于现有技术的玻璃套管中为限。
[0010]其中，优选方案为:所述第一毛细管的第一端面和所述第二毛细管的第二端面借由环氧树脂胶固定连接。
[0011]其中，所述可调双光纤准直器可以广泛应用于波分复用器、偏振器、隔离器、分合光器、滤波器、光开关、波分复用器以及环形器等光器件中。
[0012]本发明的优点为:由于发明双光纤准直器的夹持的第一光纤的第一毛细管以及夹持第二光纤的第二毛细管之间的中心间距和夹角可调节，因而利用本发明双光纤准直器制作各种器件更加简易，且更能满足光器件小型化发展的趋势。
【附图说明】
[0013]图1为现有技术双光纤准直器的结构原理图；
[0014]图2为本发明可调双光纤准直器的结构原理图。
[0015]图2a为本发明可调双光纤准直器的局部放大剖面图；
[0016]图2b为本发明可调双光纤准直器的局部放大另一剖面图；
[0017]图3为利用本发明可调双光纤准直器制作的波分复用器；
[0018]图4为利用本发明可调双光纤准直器制作的偏振光合束器。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图详细描述本发明的【具体实施方式】。
[0020]如图2所示:所述双光纤准直器20包括第一光纤201以及第二光纤202，所述第一光纤201借由第一毛细管203夹持；所述第二光纤20借由第二毛细管204夹持，如图2a所示:所述第一毛细管203和第二毛细管204的半径为R，所述第一光纤201、第二光纤202的半径为D，所述第一毛细管203和第二毛细管204的端面磨掉少于等于以R-D为半径的半圆柱体形成第一端面2031以及第二端面2041，该结构便于所述第一毛细管203和第二毛细管204封装于现有技术的玻璃套管206中，且所述磨掉大致以R-D为半径的半圆柱体仅以满足第一毛细管203和第二毛细管204之间的夹角调节的同时可容置于现有技术的玻璃套管206为限。所述如图2b所示:所述第一毛细管203的第一端面2031和所述第二端面2041接触通过环氧树脂胶连接，通常可以通过固定第一毛细管203，而调节第二毛细管204与第一毛细管203之间的中心距离以及角度，使光束经过光纤准直透镜205后，借由第二毛细管204的第二光纤202接收和传输。
[0021]其中，所述光纤准直透镜205可为C-1ens或Grin-1ens透镜。
[0022]其中，所述第一光纤201以及第二光纤202可为单模、多模、小弯曲损耗光纤以及其它特种光纤。
[0023]其中，所述第一毛细管203与第二毛细管204的出入光端面可包括增透膜、带通膜以及全反射膜。
[0024]图3为利用本发明可调双光纤准直器制作的波分复用器，如图3所示:所述波分复用器30包括单光纤准直装置31、滤波装置32以及本发明双光纤准直器20，所述单光纤准直装置31以及双光纤准直器20分别放置于所述滤波装置31的两侧。
[0025]所述双光纤准直器20包括第一毛细管203夹持的第一光纤201以及第二毛细管204夹持第二光纤202，以及第一准直透镜205，所述第一准直透镜205对第一光纤201输入光进行准直之后传输至所述滤波装置32，所述第二光纤202接收经所述滤波装置32反射回来的反射光束。所述滤波器32透射过来的透射光束借由所述单光纤准直装置31接收。所述单光纤准直装置31包括第二准直透镜311和单光纤插针312，所述单光纤插针312夹持一第三光纤313。
[0026]由于所述双光纤准直器20的夹持的第一光纤201的第一毛细管203以及夹持第二光纤202的第二毛细管204之间的中心间距和夹角可调节，借由调节所述第一毛细管203与所述第二毛细管204之间的中心间距和夹角，这样借由所述第一光纤201入射的光束和借由第二光纤202接收的反射光束之间的距离和夹角可以借由所述第一毛细管203、第二毛细管204之间进行调节，这样，在制作所述波分复用器30过程中，对于所述滤波装置32以及所述单光纤准直装置31的制作要求降低，可借由所述第一毛细管203、第二毛细管204之间的调节进行补偿，从而简化制作过程的同时使器件更加满足光器件小型化发展的趋势。
[0027]为了便于所述第一毛细管203和所述第二毛细管204之间的中心间距和夹角可调而又能确保所述第一毛细管203和所述第二毛细管204能容置于现有技术的外封玻璃套管206中，所述第一毛细管203和所述第二毛细管204的端面磨掉以R为半径的半圆柱体形成第一端面2031以及第二端面2041，所述第一端面2031以及第二端面2041接触可形成一椭圆形端面，光从第一光纤201中发出，经由光纤准直透镜205后射出，再经过前面所述滤波装置32回到第二光纤202，透射到所述滤波装置32的距离为工作距离，工作距离为透镜的焦距，第一准直透镜205 (Grin-1ens)的后焦距很短，0.23p的透镜为0.2mm，0.25p的透镜几乎贴近所述滤波装置32，所以后者可直接将所述滤波装置32以膜片的形式贴于所述第一准直透镜205的端面上。
[0028]图4为利用本发明可调双光纤准直器制作的偏振光合束器，如图4所示:所述偏振光合束器40包括本发明双光纤准直器20，偏振合光装置41以及单光纤准直器42。所述双光纤准直器20包括夹持的第一光纤201的第一毛细管203以及夹持第二光纤202的第二毛细管204，所述第一毛细管203与第二毛细管204之间的中心间距和夹角可调节，而所述第一光纤201与第二光纤202所输入两束光束的夹角，取决于光纤尺寸和准直透镜参数，同时可以通过调节所述第一光纤201与第二光纤202之间的夹角而与偏振合光装置41的光束角度匹配，确保被合并的两束光都有较小的耦合损耗。耦合光束后借由单光纤准直器42输出。
[0029]本发明的优点在于:由于发明双光纤准直器20的夹持的第一光纤201的第一毛细管203以及夹持第二光纤202的第二毛细管204之间的中心间距和夹角可调节，因而利用本发明双光纤准直器20制作各种器件更加简易，且更能满足光器件小型化发展的趋势。
[0030]以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
【主权项】
1.一种可调双光纤准直器包括第一光纤、第二光纤以及光纤准直透镜其特征在于:所述第一光纤借由第一毛细管夹持；所述第二光纤借由第二毛细管夹持，所述第一毛细管与第二毛细管之间的中心距离以及角度可调。2.如权利要求1所述的可调双光纤准直器，其特征在于:所述第一毛细管和第二毛细管的半径为R，所述第一光纤、第二光纤的半径为D，所述第一光纤、第二光纤预留的玻璃毛细管的厚度H，所述第一毛细管和第二毛细管的端面磨掉少于等于R-D-H为半径的半圆柱体形成第一端面以及第二端面，所述第一毛细管和第二毛细管封装于现有技术的玻璃套管中。3.如权利要求2所述的可调双光纤准直器，其特征在于:所述厚度H大于等于O小于R-D，所述厚度H以所述第一毛细管和第二毛细管封装于现有技术的玻璃套管中为限。4.如权利要求2所述的可调双光纤准直器，其特征在于:所述第一毛细管的第一端面和所述第二毛细管的第二端面借由环氧树脂胶固定连接。5.如权利要求1所述的可调双光纤准直器，其特征在于:所述光纤准直透镜为C-1ens或 Grin-1ens 透镜。6.如权利要求1所述的可调双光纤准直器，其特征在于:所述第一光纤以及第二光纤可为单模、多模、小弯曲损耗光纤以及其它特种光纤。7.如权利要求1或2或4所述的可调双光纤准直器，其特征在于:所述第一毛细管、所述第二毛细管与光纤准直透镜借由环氧树脂胶连接固定。8.一种波分复用器，其特征在于:包括权利要求1所述的可调双光纤准直器、单光纤准直器以及置于所述可调双光纤准直器于所述单光纤准直器之间的波分复用装置。9.一种偏振光合束器，其特征在于:包括权利要求1所述的可调双光纤准直器、单光纤准直器以及置于所述可调双光纤准直器于所述单光纤准直器之间的偏振合光装置。
【文档编号】G02B6/32GK105842791SQ201510016401
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月13日
【发明人】茅仲明, 孙焕军
【申请人】深圳市锦特尔技术有限公司