一种光子晶体光纤与单模光纤的连接结构与连接方法

本发明涉及光纤，尤其涉及一种光子晶体光纤与单模光纤的连接结构与连接方法。

背景技术：

1、光子晶体光纤以其独特结构设计和导光机制使其具备普通光纤不具备的许多优点，并在许多新的光纤领域得到了很好的应用，光子晶体光纤以其独特的性能引起了国内外许多学者的广泛关注。许多光学仪器的输入输出接口都是采用单模光纤，因此光子晶体光纤要迈向实用化，必须解决光子晶体光纤和单模光纤的连接问题。

2、目前光纤连接的常用方式就是利用光纤熔接机直接熔接，普通单模光纤的熔接使用光纤熔接机进行熔接时只有极低的损耗，而使用光纤熔接机进行光子晶体光纤和单模光纤的熔接时，会导致光子晶体光纤端面附近空气孔大量塌陷并且可能产生气泡等杂质，导致熔接损耗的上升甚至无法使用。目前国内外大量学者对光子晶体光纤和单模光纤的熔接进行了大量研究，如公开号为cn106019482b的专利公开了一种光子晶体光纤与单模光纤的熔接方法，其通过对空气孔进行填充或者调节熔接参数减少空气孔的塌陷，从而降低熔接损耗。但是上述操作方法均操作繁琐，一旦熔接参数选择不当，很容易造成空气孔完全塌陷，反而会导致更大的熔接损耗，适用范围受到限制。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种光子晶体光纤与单模光纤的连接结构与连接方法，来解决现有技术中通过熔接连接方式会造成光子晶体光纤空气孔塌陷，光子晶体光纤和单模光纤连接时存在较大熔接损耗的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一方面，本发明提供了一种光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，所述连接结构包括单模光纤及光子晶体光纤；

4、还包括刚性的连接管，所述连接管具有相对设置的第一端和第二端；

5、所述单模光纤一端具有剥去涂覆层的第一芯体，所述第一芯体沿连接管的第一端插设于连接管中，所述连接管的第一端与所述单模光纤之间设置有第一粘接剂，所述第一粘接剂用于将单模光纤与连接管粘接固定；

6、所述光子晶体光纤一端具有剥去涂覆层的第二芯体，所述第二芯体沿连接管的第二端插设于连接管中，使第一芯体的端面和第二芯体的端面相对接，所述连接管的第二端与所述光子晶体光纤之间设置有第二粘接剂，所述第二粘接剂用于将光子晶体光纤与连接管粘接固定。

7、在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一粘接剂位于连接管第一端端面与其对应的单模光纤上的涂覆层端面之间，所述第二粘接剂位于连接管第二端端面与其对应的光子晶体光纤上的涂覆层端面之间，第一粘接剂和第二粘接剂为瞬粘胶。

8、进一步，优选的，所述连接管第一端端面与其对应的单模光纤上的涂覆层端面之间的间距为0.5mm～2mm，所述连接管第二端端面与其对应的光子晶体光纤上的涂覆层端面之间的间距为0.5mm～2mm。

9、在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一芯体和第二芯体的直径相同。

10、进一步，优选的，所述连接管的内壁与第一芯体、第二芯体外壁之间的间隙为0.2um-0.5um。

11、在上述技术方案的基础上，优选的，所述连接结构还包括光纤热缩管，所述光纤热缩管套设在连接管上，光纤热缩管一端套设在单模光纤上的涂覆层外周壁并与单模光纤热熔固定连接，光纤热缩管的另一端套设在光子晶体光纤上的涂覆层外周壁并与光子晶体光纤热熔固定连接。

12、进一步，优选的，所述连接管的外径与单模光纤上的涂覆层直径及光子晶体光纤上的涂覆层直径相同。

13、优选的，所述连接管为玻璃管或陶瓷管或金属管。

14、另一方面，本发明还公开了一种光子晶体光纤与单模光纤的连接方法，采用了所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，包括如下步骤：

15、s1、剥去单模光纤一端的涂覆层以漏出第一芯体，并将第一芯体端面切平；

16、s2、将第一芯体从连接管的第一端穿入连接管中预定位置；

17、s3、在连接管的第一端与单模光纤之间设置有第一粘接剂，将单模光纤与连接管粘接固定；

18、s4、剥去光子晶体光纤一端的涂覆层以漏出第二芯体，将第二芯体从从连接管的第二端穿入连接管中，并使第二芯体的端面和第一芯体的端面重合；

19、s5、轻微调整第二芯体端面与第一芯体端面重合度，在单模光纤与光子晶体光纤连接损耗最低时，在连接管的第二端与光子晶体光纤之间设置有第二粘接剂，将光子晶体与连接管粘接固定；

20、s6、将光纤热缩管穿入到单模光纤与光子晶体光纤连接位置，对光纤热缩管进行加热，使光纤热缩管受热收缩，完成光子晶体光纤和单模光纤连接。

21、在上述技术方案的基础上，优选的，光纤热缩管加热温度小于第一粘接剂及第二粘接剂的熔点温度。

22、本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

23、(1)本发明公开的连接结构，通过设置连接管，将单模光纤剥去涂覆层的第一芯体沿连接管的一端插入，并通过第一粘接剂将单模光纤与连接管一端进行粘接固定，将光子晶体光纤剥去涂覆层的第二芯体沿连接管的另一端插入，使第二芯体的端面与第一芯体的端面对接，在实现光子晶体光纤与单模光纤良好接续的同时，通过第二粘接剂将单模光纤与连接管另一端进行粘接固定，光子晶体光纤与单模光纤之间采用冷连接，操作工艺简单，可以有效避免熔接连接造成光子晶体光纤空气孔塌陷的问题，可以极大减小光子晶体光纤和单模光纤连接时的损耗；

24、(2)通过使第一芯体和第二芯体的直径相同，并使连接管的内径略大于第一芯体及第二芯体的直径，可以极好的起到光纤准直固定和保护作用；

25、(3)通过第一粘接剂和第二粘接剂采用瞬粘胶，可以瞬间将将单模光纤、光子晶体光纤与毛细连接管粘接固定，操作简单，粘接牢固可靠，不会对单模光纤和光子晶体光纤造成影响；

26、(4)通过光纤热塑管的设置，可以对光子晶体光纤和单模光纤冷接位置进行保护准直，使连接位置更加安全稳定；

27、(5)通过使连接管的外径与单模光纤上的涂覆层直径及光子晶体光纤上的涂覆层直径相同，再配合光纤热塑管，可以使光子晶体光纤与单模光纤整体连接结构更加紧凑。

技术特征：

1.一种光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，所述连接结构包括单模光纤(1)及光子晶体光纤(2)；

2.如权利要求1所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，其特征在于：所述第一粘接剂(4)位于连接管(3)第一端端面与其对应的单模光纤(1)上的涂覆层端面之间，所述第二粘接剂(5)位于连接管(3)第二端端面与其对应的光子晶体光纤(2)上的涂覆层端面之间，第一粘接剂(4)和第二粘接剂(5)为瞬粘胶。

3.如权利要求2所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，其特征在于：所述连接管(3)第一端端面与其对应的单模光纤(1)上的涂覆层端面之间的间距为0.5mm～2mm，所述连接管(3)第二端端面与其对应的光子晶体光纤(2)上的涂覆层端面之间的间距为0.5mm～2mm。

4.如权利要求1所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，其特征在于：所述第一芯体(11)和第二芯体(21)的直径相同。

5.如权利要求4所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，其特征在于：所述连接管(3)的内壁与第一芯体(11)、第二芯体(21)外壁之间的间隙为0.2um-0.5um。

6.如权利要求1所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，其特征在于：所述连接结构还包括光纤热缩管(6)，所述光纤热缩管(6)套设在连接管(3)上，光纤热缩管(6)一端套设在单模光纤(1)上的涂覆层外周壁并与单模光纤(1)热熔固定连接，光纤热缩管(6)的另一端套设在光子晶体光纤(2)上的涂覆层外周壁并与光子晶体光纤(2)热熔固定连接。

7.如权利要求6所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，其特征在于：所述连接管(3)的外径与单模光纤(1)上的涂覆层直径及光子晶体光纤(2)上的涂覆层直径相同。

8.如权利要求1所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，其特征在于：所述连接管(3)为玻璃管或陶瓷管或金属管。

9.一种光子晶体光纤与单模光纤的连接方法，采用了如权利要求6所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接结构，其特征在于，包括如下步骤：

10.如权利要求9所述的光子晶体光纤与单模光纤的连接方法，其特征在于：光纤热缩管(6)加热温度小于第一粘接剂(4)及第二粘接剂(5)的熔点温度。

技术总结
本发明提出了一种光子晶体光纤与单模光纤的连接结构及连接方法，包括单模光纤、光子晶体光纤及刚性的连接管，连接管具有相对设置的第一端和第二端；单模光纤一端具有剥去涂覆层的第一芯体，第一芯体沿连接管的第一端插设于连接管中，连接管的第一端与所述单模光纤之间设置有第一粘接剂；光子晶体光纤一端具有剥去涂覆层的第二芯体，第二芯体沿连接管的第二端插设于连接管中，使第一芯体的端面和第二芯体的端面相对接，连接管的第二端与光子晶体光纤之间设置有第二粘接剂；本发明的光子晶体光纤与单模光纤之间采用冷连接，操作工艺简单，可以有效避免熔接连接造成光子晶体光纤空气孔塌陷的问题，可以极大减小光子晶体光纤和单模光纤连接时的损耗。

技术研发人员：谭跃刚,李志强,杨彩霞,刘繄,夏萍,管昕,郭煜恩
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14