专利名称：光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光纤实现装置，尤其涉及一种光子晶体光纤的全光纤耦合 实现装置。
背景技术：
性。它的纤芯周围含有沿着轴向规则排列微小空气孔，通过空气孔分布的改变
可以精确控制其模场面积、数值孔径、偏振和色散。与常规光纤相比，PCF在 光纤光源应用领域具有独特的优势1、可以实现单模面积，保证高输出功率的 同时还可以实现单才莫传输。2、具备更高的非线性系数，在非线性光纤激光器及 超连续谱产生方面具有更高的效率。但是由于其内部的微孔结构，光子晶体光 纤难以与常规光纤实现高效率低损耗熔接耦合，成为制约其实用化发展的关键因素。
目前光子晶体光纤的全光纤熔接耦合方法主要有直接熔接法和过渡光纤熔 接法两大类。直接熔接法主要有电弧熔接法、C02激光器熔接法、石墨加热熔 接法。利用这些方法对PCF与常规阶跃折射率石英光纤的炫接过程中，空气孔 的塌陷变形是导致熔接损耗的主要因素，所以在熔接过程中必须精确控制熔接 参数以保证PCF的空气孔不塌陷，但是如果熔接点的空气孔不塌陷，将会导致 熔接强度不够，在外应力的作用下，熔接点很容易断裂，影响其应用。过渡光 纤法主要有光纤透镜法、热扩散变模法、及锥形光纤变模法。热扩散变模法主 要是利用掺杂光纤受热后模场发生改变从而实现两光纤模场的匹配熔接，但能 否利用此方法决定于光纤纤芯的掺杂特性；锥形光纤变模法是通过拉锥改变光 纤的直径进而实现两光纤的模场匹配熔接，但是其物理结构受到改变；光纤透镜法主要利用梯度折射率石英光纤的聚焦特性来改变光束的传输模场来实现两 光纤的模场匹配熔接。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种光子晶体光纤的全光纤耦合 实现装置，能够实现与常规阶跃折射率光纤高强度、低损耗的全光纤耦合熔接。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种光子晶体光纤的全光 纤耦合实现装置包括平移台、光纤夹具、切割刀、探测器、平台驱动控制器、 主控制器和将切割后光纤进行熔接的光纤熔接机，所述光纤夹具和切割刀设置 于所述平移台上，所述探测器设置于所述切割刀的上方且与所迷主控制器电性 连接,所述主控制器通过平台驱动控制器与所述平移台电性连接。
本技术方案中，将光纤设置于光纤夹具上后，按照光纤预先设定长度移动 平移台，平移台移动到位后，利用探测器和主控制器进行实时检测，再通过切 割刀进行定点切割，利用光纤熔接机在切割点将两段光纤进行熔接。这样，利
光纤，从而实现与常规阶跃折射率光纤高强度、低损耗的全光纤耦合熔接。
图1是本实用新型实施例提供的一种光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置 的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供一种光子晶体光纤的全光纤耦合实现方法，于PCF具体地，首先将上述阶跃折射率光纤与一段预定长度的无芯光纤相熔接，
再将无芯光纤熔接一段预定长度的梯度折射率光纤，梯度折射率光纤再与PCF 熔接，使PCF在熔接处形成预定长度的塌陷区。
根据待熔接的PCF和阶跃折射率光纤的模场参数选择梯度折射率过渡光纤 的类型，再进行模拟计算得到最优化的梯度折射率光纤长度Lg、 PCF塌陷区长 度Lc及无芯光纤长度Lr;因此，利用该最优化的梯度折射率光纤长度Lg、 PCF 塌陷区长度Lc及无芯光纤长度Lr作为预定长度来熔接，能够保证模场的匹配 耦合。
本实施例中，PCF与阶跃折射率光纤具体是这样实现熔接的
该熔接处为第一熔接点。把熔接后的光纤放置到高精度切割平台，通过自动平 移台精确移动到第一切割点，利用超声波切割刀进行定点切割，第一切割点位 置到第 一次熔接点的长度为上述无芯光纤的最优化预定长度Lr。
(2 )利用光纤熔接机在第一切割点处熔接梯度折射率光纤，该熔接处为第 二熔接点。把熔接后的光纤放置到高精度切割平台，通过自动平移台精确移动 到第二切割点，利用超声波切割刀进行定点切割，第二切割点位置到第二次熔 接点的长度为上述梯度折射率光纤的最优化预定长度Lg。
(3)利用光纤熔接机在第二切割点处再熔接PCF，使PCF在熔接处空气 孔塌陷，该塌陷区的长度为上述塌陷区的最优化预定长度Lc。
梯度折射率光纤，高强度熔接使PCF熔接点处的空气孔塌陷形成预定长度的塌 陷区。梯度折射率光纤作为光纤透镜使得两端入射的激光形成高斯会聚光束,人 另外一端输出，经过相当于自由传输区的无芯光纤和PCF的塌陷区会聚到常规 光纤和PCF的模场中，实现模场匹配耦合。由于PCF熔接区气孔塌陷，实现了 PCF和常规阶跃折射率光纤的高强度熔接，又由于塌陷后的区域作为自由空间传输区，进而避免了塌陷所造成的损耗，从而实现了低损耗熔接。
请参阅图1，本实用新型实施例提供一种光子晶体光纤的全光纤耦合实现 装置，用于上述光子晶体光纤的全光纤耦合实现方法。该实现装置包括平移台
1、光纤夹具2、切割刀3、探测器4、平台驱动控制器5、主控制器6和将切割 后光纤进行熔接的光纤熔接机(图中未示出)。
光纤夹具2和切割刀3设置于平移台1上，用于将待切割的光纤固定和按 照预定长度移动。探测器4设置于切割刀3的上方，且与主控制器6电性连接， 利用主控制器6和探测器4来对切割刀3进行实时检测。而主控制器6通过平 台驱动控制器5与平移台1电性连接，以高精度地通过平台驱动控制器来自动 控制平移台。
其中，上述切割刀3与探测器4之间可增设高精度光学显微镜7，以增强 探测器4的实时检测效果。本实施例中，所用光学显獨U竟7为Olympus SZX7-ILST显微镜，放大倍数为100倍，工作距离90mm;所用切割刀3为 NYFORS的AutoCleaverTM超声波光纤切割刀，可切割最粗直径为600孩i米的光 纤；自动位移移台为PI公司的M-51 l.DD高精度三维平移台，精度达到1微米； 所用光纤熔接机为爱立信公司的FSU15粗光纤熔接机，可熔接最大光纤直径为 800微米的光纤；所用探测器4为CCD探测器；所用主控制器6包括计算机和 显示器，显示器与计算机电性连接。
因此，对于本技术方案提供的一种光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置， 将光纤设置于光纤夹具2上后，按照光纤预先设定长度移动平移台1，平移台1 移动到位后，利用探测器4和主控制器6进行实时检测，再通过切割刀3进行 定点切割，利用光纤熔接机在切割点将两段光纤进行熔接。这样，利用该实现 装置可将PCF与常规阶跃折射率光纤之间熔接梯度折射率光纤和无芯光纤，从 而实现与常规阶跃折射率光纤高强度、低损耗的全光纤耦合熔接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置，其特征在于包括平移台、光纤夹具、切割刀、探测器、平台驱动控制器、主控制器和将切割后光纤进行熔接的光纤熔接机，所述光纤夹具和切割刀设置于所述平移台上，所述探测器设置于所述切割刀的上方且与所述主控制器电性连接，所述主控制器通过平台驱动控制器与所述平移台电性连接。
2、 如权利要求1所述的光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置，其特征在于 所述切割刀与探测器之间设置有高精度光学显微镜。
3、 如权利要求1所述的光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置，其特征在于 所述切割刀为超声波光纤切割刀。
4、 如权利要求1所述的光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置，其特征在于 所述探测器为CCD探测器。
5、 如权利要求l-4任一项所述的光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置，其 特征在于所述主控制器包括计算机和显示器，所述显示器与计算机电性连接。
专利摘要本实用新型提供一种光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置，一种光子晶体光纤的全光纤耦合实现装置包括平移台、光纤夹具、切割刀、探测器、平台驱动控制器、主控制器和将切割后光纤进行熔接的光纤熔接机，所述光纤夹具和切割刀设置于所述平移台上，所述探测器设置于所述切割刀的上方且与所述主控制器电性连接，所述主控制器通过平台驱动控制器与所述平移台电性连接。利用该实现装置可将PCF与常规阶跃折射率光纤之间熔接梯度折射率光纤和无芯光纤，从而实现与常规阶跃折射率光纤高强度、低损耗的全光纤耦合熔接。
文档编号G02B6/24GK201425634SQ20092013238
公开日2010年3月17日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者郭春雨, 闫培光, 阮双琛 申请人:阮双琛;郭春雨;闫培光;深圳大学