专利名称：低损耗光纤耦合器及其制造方法
某些类型的光纤系统需要耦合器，在耦合器中至少有一部分在一根或两根光纤中传播的光耦合到两根输出光纤中，或者在两根输出光纤间转换。这些1×2和2×2光纤耦合器在工业上可能用的实例包括3dB耦合器、消色差耦合器、分接头(tap)、波分复用器(WDM)、开关和类似的器件。本发明涉及一种成本效益高和可再现的制造这种光纤耦合器的方法。由此法制造的光纤耦合器附加损耗低，偏振损耗(polarization depentent loss)(PDL)低，并且附加损耗和偏振损耗对不同的波长比较均一。
附加损耗是当信号通过耦合器本体时引起光功率的总损耗。例如，在1×2光纤耦合器中，把输入功率Pin加至输入光纤，则在一根输出光纤或两根输出光纤上会出现输出功率Po1和Po2。附加损耗定义为-10log((Po1+Po2)/Pin)。附加损耗对某一波长范围可能较低，但在其他一些波长范围会较高。通常，附加损耗会在1500-1600纳米波长范围内升高。这受到光纤位置、弯曲和耦合区内应力的影响。附加损耗与波长间的这种不均匀关系尤其对消色差光纤耦合器不利，消色差光纤耦合器应在两个分立的波带有低的附加损耗。
下面给出耦合器另一主要参数，偏振损耗的特征。耦合器中从输入i至输出j某一特定光路的偏振损耗定义为在所有可能的偏振输入状态中该光路测得的最大介入损耗ILij与所有偏振输入状态中该光路的最小介入损耗ILij之间的差。ILij定义为[-10log(Poj/Pini)]，其中Poj是输出j处的功率，而Pini是加至输入光纤i的功率。实际上，概念上最简单的测量方案是，从一激光器获得线偏振光输出，然后使之经过一半波片，再经过一1/4波片。然后将此光输入耦合器，测量两块波片扫过所有可能的夹角组合时的IL。对于长距离系统，对该参数的限制是非常严格的。PDL斜率(PDL随波长的变化率)确定了可在一给定频带中获得的PDL。耦合中对偏振的依赖关系是由耦合器中的双折射引起的，其原因是，径向的非对称形状和/或耦合器光纤的纤芯和包层的物理性质(例如，粘度和热膨胀系数)不同以及耦合区周围介质的性质所引起的残余应力。玻璃体的冷却速率和外加的应力也会影响残余应力。
熔融光纤耦合器原是这样制成的，将多条光纤沿某一适当的长度并排放置，并将各光纤的包层熔合在一起，以将各光纤固定并减少纤芯间的空隙。在加热和拉伸光纤之前把光纤插入一毛细管中，可形成一“外包覆耦合器(overclad coupler)”，这可以提高耦合器的各种性能。
1×2和2×2型的外包覆耦合器可以这样制造，即把两根预制好的玻璃光纤(每根都有纤芯和包层)插入一玻璃管的纵向孔中，使每根光纤的端头伸出玻璃管的一端或两端，伸出一端还是两端决定于制造1×2还是2×2的外包覆耦合器。每根光纤都剥去一部分涂覆层，并且使光纤上无涂覆层的部分位于管孔中，以形成一耦合器预制件(coupler proform)。使耦合器预制件的中区缩塌在光纤的周围，并拉伸中区的中央部分，以便拉长光纤并减小其直径。当获得了所需的耦合时，停止拉伸。然后将诸如紫外固化的环氧树脂等密封胶涂在管孔的端部。所得的耦合器在这里便称为外包覆耦合器。
玻璃管缩塌于光纤周围时光纤的弯曲和拉伸步骤前耦合器预制件中光纤几何结构的再现性对外包覆耦合器的再制性和附加损耗有很大影响。光导纤维附近的玻璃的物理性质对偏振损耗有很大影响。
迄今，由于外包层管孔中存在光纤涂覆层，要求使用相当大直径的孔，所以制造低损耗2×2耦合器的过程还不能完全再现。参见美国专利5,240,489。一般用光纤插入台(fiber insertion station)来帮助定位2×2外包覆耦合器的光纤。把一根光纤穿过管子并将其放在孔的一侧。然后插入另一根光纤并把它放在孔的相对侧。把光纤胶在管子的端部，但保留开口，以便通过开口对孔抽真空。将获得的耦合器预制件搬离光纤插入台并放在耦合器拉伸装置中。光纤涂覆层向耦合器预制件孔的每一端伸进一小段距离。这使光纤适当地在孔端定位，同时在管孔的耦合区留一未填的空隙。一般耦合器光纤的直径为125微米，涂覆层直径为250微米。孔的直径至少必须为375微米，考虑到由于制造过程的变易和/或清洗溶剂吸收引起的膨胀会使涂覆层直径过大，所以孔径通常至少为380微米。对于这种耦合器光纤和孔径，耦合区中的孔至少有125微米直径未被填满。根据管子缩塌步骤中孔中光纤的位置和诸如扭曲、张力等因素，会得到变化大且附加损耗高的耦合器。
在上述2×2的制造过程中，相当大尺寸的外包层管孔会影响附加损耗。为了减小孔的大小，降低附加损耗，曾试图使用涂覆层厚度小于标准涂覆层厚度的光纤(见美国专利5,131,735)。耦合器光纤为125微米的单模光纤，具有170微米直径的涂覆层。管子有一菱形孔，菱形的每侧有310微米长。每根光纤中央部分的涂覆层被剥去，并且将它们同时拉过管孔，涂覆层楔在孔的两端中。这些特殊的非标准的光纤很难制造，而且没有商业吸引力。
如美国专利4,979,972中所揭示的，制造1×2耦合器使用的外包层管的孔径可以小于制造上述2×2耦合器使用的管子的孔径。在1×2的制造过程中，只有一根光纤的涂覆部分被拉过管孔。第二根光纤只有剥除端插入孔中。孔的大小只需能够容纳两根裸光纤。当使用上述典型的125微米直径的耦合器光纤时，孔径至少必须为250微米(125微米光纤直径的两倍)，并且考虑到上述涂覆层直径大小的增大，孔径一般为268微米。由于孔径比较小，所以1×2结构的耦合器比较容易再制造，而且它们的附加损耗低，通常为0.2分贝或更低。因为即使在这种情况下，考虑到光纤涂覆层要具有足够的公差，也必须使孔径略大于容纳两根玻璃光纤元的最小必要尺寸，所以这种耦合器也会受到那些影响2×2耦合器的未对准、弯曲和扭曲等机制的相同影响，尽管一般这种影响要小些。
本发明的一个目的是提供一种制造1×2和2×2外包覆光纤耦合器的方法，该方法能降低附加损耗，附加损耗斜率、偏振损耗和/或偏振损耗斜率。另一个目的是提供一种可再现的制造1×2和2×2外包覆光纤耦合器的方法。再一个目的是，提供改进的1×2和2×2外包覆光纤耦合器，其特征是，降低了附加损耗、附加损耗斜率、偏振损耗和/或PDL斜率。
依照本发明，通过装配一个耦合器预制件来制造光纤耦合器，耦合器预制件包括第一和第二根有效光纤(active fiber)和N根定位纤维(spacer fiber)，其中N为1或2。每根光纤有一纤芯，外包一包层，而定位纤维的组份大致均匀。有效光纤和定位纤维大致平行排列。加热耦合器预型件的中区，熔化光纤，拉伸中区的中央部分，以减小其直径。
在一个实施例中，装配的步骤包括，将第一和第二根有效光纤和定位纤维插入玻璃管的纵向孔中，使所有的光纤延伸穿过管的中区。加热的步骤包括加热管子的中区，使之缩塌在光纤上。
得到的光纤耦合器包括第一和第二根光纤以及N根定位纤维，其中第一和第二根光纤每根都具有一纤芯和一包层，二根光纤沿其长度的一部分熔融在一起，形成一耦合区，N根组份大致均匀的定位纤维在耦合区中熔入光纤。
在用外包层管形成耦合器的实施例中，耦合器包含一基质玻璃的细长体，细长体具有第一和第二两个相对端和一个中区。第一和第二根有效光纤以及N根定位纤维纵向穿过细长体。细长体的中区与定位纤维和光纤熔合在一起。中区中央部分的直径以及中区中央部分中光纤和定位纤维的直径小于它们在细长体端部的直径。
图1是1×2外包覆耦合器预制件的截面图。
图2是沿图1中线2-2截得的截面图。
图3-5是有效光纤和定位纤维其他结构的截面图。
图6是一示意图，示出了用来缩塌耦合器预制件管子并拉伸其中区的装置。
图7是管子缩塌步骤后管子中区的截面图。
图8是光纤耦合器被拉伸和其端部被密封后的部分截面图。
图9是1×2WDM耦合器偏振损耗对波长的函数关系图。
图10是2×2耦合器预制件的截面图。
图11和12分别为2×23分贝分束器和2×2开关的附加损耗对波长的函数关系图。
图13是本发明熔融光纤融合器的截面图。
下面，结合附图叙述本发明的实施例。
附图并不示出图中各组件间的相对比例。
依照本发明，除了有效光纤(含纤芯)，还把一或两根组份基本均匀的定位纤维插入外包层管的孔中，迫使两有效光纤平行地、相邻地穿过耦合区。1×2耦合器实施例第一个实施例涉及一种改进的1×2光纤耦合器制造方法。管子10(图1)有一纵向孔11和锥形开口12和13。尽管锥形开口有利于插入纤维，但它们不是必要的。孔可以采用圆形截面或非圆形截面。管子10或至少其内部的软化温度应低于将被插入其中的纤维的软化温度。管子合适的组份是掺有0.2至25％重量B2O3的SiO2和掺有0.1至大约2.5％重量氟的SiO2。也可使用含有二氧化硅和这些掺杂物的组合的玻璃。还可使用具有合适性能但与上述组份不同的玻璃。如美国专利5,251,277中所揭示的，管子10可包含内区和外区，内区的软化温度大于外区的软化温度。
涂覆过的光纤17和18分别包含玻璃纤维19和20，每根光纤都有一纤芯和一包层，并且每根光纤分别有一保护涂覆层21和22。光纤包层的折射率小于光纤纤芯的折射率，大于管子10内区的折射率。剥除介于涂覆光纤17两端之间的一部分涂覆层，剥除的长度略大于孔11的长度，但小于管子10的长度。从涂覆光纤18的一端剥除涂覆层。玻璃纤维20的端部可以有一增透端，由美国专利4,979,972中揭示的技术提供，本发明参考了该专利。
将纤维清洁干净后，把涂覆光纤17插入孔11中，插至其无涂覆层的部分正好位于管端15之外。使涂覆光纤18的无涂覆层部分与涂覆光纤17的无涂覆部分保持相邻，并且把两根光纤一起移向管端14，直至相互靠近的涂覆层的端部区域位于锥形开口13中。另一种方法是，在涂覆光纤17的剥除部分位于孔11中之后，将涂覆光纤18的剥除端插入。当适当插入管孔之后，涂覆光纤17的无涂覆层部分处在端表面14和15之间，涂覆光纤17的无涂覆层部分最好位于孔11的中央。光纤的端头25最好不要伸出管端14，而是位于管子10的中区27和端部14之间。
依照本发明，还要把N根定位纤维插入孔11中，N为1或2。在图1和2所示的实施例中，只用了单根定位纤维16，其直径与光纤19和20的相同。纤维16可从管10的端部15或端部14插入。但，已经发现，把纤维16插入端部14(与涂覆光纤18伸出的一端相对)有利于以后的处理步骤。纤维16可在光纤20之前或之后插入。纤维16没有导光的纤芯，而且其组份最好使其物理性质(折射率、粘度、热膨胀系数和类似参数)类似于管10内区的参数；实际上，它的组份可与管子的内区相同。纤维16的折射率小于有效光纤19和20的包层的折射率；如果其折射率大于有效光纤包层的折射率，那么做成的耦合器会有非绝热损耗。折射率小于管10内区的折射率也会引起耦合器的损耗增大。
当用标准的外直径为125微米的光纤制造1×2耦合器时，若不用定位纤维，则孔的直径通常为268微米。若用孔径略大于272微米的管子制造1×2耦合器，则可使用125微米外直径的定位纤维，由此对材料的几何公差以至光纤的放置有了更严的要求。另外，在一些情况下，在1×2耦合器(2×2耦合器也一样)中附加一定位纤维会大大减小完工的耦合器的PDL斜率。这是因为定位纤维大大地降低了载光光纤附近的应力分布。显然，当使用定位纤维时，总体上耦合区内的光纤更直了，并且几乎没有能让光纤发生微观弯曲和宏观弯曲的空间；从而消除了与这些弯曲相关的损耗。
如图3和4所示，管孔中加两根定位纤维可提高制造过程的再现性并降附加损耗。图3的安排要比图4的好，因为图3中两根有效光纤23和24是相接触的，而图4中有效光纤28和29略有分开。另外，定位纤维的直径不必与有效光纤相同。定位纤维可如图5所示大于有效光纤，或者可以小于有效光纤。如果使用两根定位光纤，它们的直径不必相同。
图6示出了用来缩塌和拉伸得到的预制件31的装置。把预制件31固定在该装置中的夹头32和33分别装在电动机控制的台架45和46上，它们最好由计算机控制。热屏蔽板35保护位于环形燃烧器34以上的装置。使预制件31穿过环形燃烧器34，用拉伸夹头夹紧，并且把真空接头41和41′接在预制件的两端。图1显示了真空接头41的截面，它包括一管子40、一用螺纹连接在其上的环(collar)39和一装在环和管子之间的O型圈38。真空接头41滑过管子10的端部后，拧紧环39，从而使O型圈38压紧管子。真空通道42与管子40相连。一薄橡皮管43的一端与真空接头相对于预制件31的那端相连，橡皮管的另一端从夹爪44之间穿过。上端的真空接头41′类似地装有通道42′、橡皮管43′和夹爪44′。光纤的涂覆部分从橡皮管43和43′中伸出。
插入纤维前可用夹头32和33固定住管子10。当夹头垂直支撑住管10时，如上所述插入纤维。使伸出管子两端的纤维穿过其各自的真空接头，并且把真空接头41和41′连至管子。另一种方法是，离线地(在把管子10固定在夹头之前)将纤维穿过和穿入管子10，并用少量的胶把纤维粘在管子上，胶应涂在不会影响减少管孔内压力的地方。把夹爪44和44′压紧在橡皮管43和43′上就可对孔11抽真空。
环形燃烧器34的火焰对管子10加热一小段时间，一般大约为25秒，用来提高中区27的温度。借助于管子上的压差，管子缩塌到纤维16、19和20上，并使它们相互接触。管子的基质玻璃包围住纤维并填满孔，形成图7所示的结构。纤维16、19和20可以不完全熔化，这样在管子缩塌后会形成一气道26；该气道可在拉伸过程中带入成品。在一些实施例中，纤维熔合在一起，并消除了该气道。中区27的中央部分形成所得耦合器的耦合区，中区27变成一个实心区，实心区中纤维16、19和20基本上相互整段地接触。缩塌区的纵向长度决定于火焰的温度和持续时间、玻璃管的热导率，以及提供的真空度。
管子冷却后，二次点火，并再把缩塌区的中心加热至材料的软化温度。拉伸过程中火焰通常持续10至20秒之间，持续时间根据所需耦合器的性能而定。由于再加热的时间相当短，所以只拉伸了缩塌中区的中央部分，这样便使纤维的耦合区嵌在毛细管的基质玻璃中。再加热缩塌管之后，灭掉火焰，并且台架45和46沿相反方向拉动，直至耦合器长度增加预定量，使二根光纤的纤芯更加接近，接近的距离足以实现预定的耦合类型。将中区27的直径缩减得象图8的区域51所示的大小。拉缩区域51的直径依赖于不同的纤维和工作参数。所制造的特殊器件的光学性能决定了区域51拉缩直径与中区27初始直径之比(拉缩比)。
通过把光能输入耦合器预制件的输入光纤并在拉伸操作期间监测输出光纤的输出功率，来初步确定为了获得给定类型耦合器的耦合器预制件所需的拉伸量。可把两根光纤的动态输出功率的预定比用作一中断参数，使台架45和46停止拉伸试样。确定了为获得预定的耦合性能的适当拉伸距离后，对装置编程，以在随后制造具有所述预定特性的耦合器期间将台架移动该适当拉伸距离。
把真空通道从制得的耦合器移开，并把胶48和49加至毛细管的两端(图8)。可通过中空的细丝(未画出)把孔的未缩塌区域抽空，以便把胶拉至孔中所需的位置。胶48和49可提高纤维引出端的拉伸强度，并形成密封封口。定位纤维16(和中空细丝)可于胶表面处中断。图8所得的光纤耦合器50能将在端14处单根光纤中传输的信号耦合至端15伸出的两根光纤中。1×2耦合器举例依照上述方法制造了1×2耦合器。管10的内区为掺杂了2％重量B2O3和2％重量氟的SiO2，外区为掺杂了8％重量B2O3和1％重量氟的SiO2。两个区间的交界半径为0.4毫米。管10的长度为32毫米，外直径为2.6毫米，而孔径为277微米。涂覆光纤17和18由外直径为125微米的单模光纤组成，具有250微米直径的丙烯酸酯涂覆层。每一光纤都是美国专利4,715,679所述类型的色散偏移光纤。涂覆光纤17剥除30毫米长的涂覆层21，涂覆光纤18的端部剥除22毫米长的涂覆层22。定位纤维16长大约30毫米，外直径为125微米，并且均匀地由掺有2％重量B2O3的SiO2组成。按前述方法装配和拉伸耦合器预制件。用该法制造了一组1×2耦合器，希望起到1480/1558纳米WDM(波分复用器)耦合器的作用，即当把1480纳米和1558纳米的信号送入输入光纤时，一根输出光纤输出1480纳米信号，而另一根输出光纤输出1558纳米的信号。拉伸工艺条件除了在形成带有定位纤维的耦合器的圆锥形期间，台架移动的长度(总拉伸量)略有增加以外，几乎与制造不带定位纤维16的1480/1558纳米WDM耦合器相同。具体地说，当使用定位纤维时，要将缩塌的耦合器预制件拉伸3.36厘米。尽管由于只考虑斜率的影响，未将最大耦合波长正好调节至1558纳米，但这些耦合器是用作1480/1558纳米WDM耦合器的。图9示出了偏振损耗绝对值对波长的函数关系，该函数关系是测量依本例制造的耦合器得到的。测得的斜率为0.0067分贝/纳米。这些耦合器具有极佳的附加损耗(一般低于0.1分贝)。
一般由相同的玻璃管和两根色散偏移的单模光纤(但无定位纤维)制成的1480/1558 WDM耦合器通常PDL斜率为0.048分贝/纳米，附加损耗低于0.3分贝。
在用同材料制造的1310/1550WDM中发现偏振损耗有类似的改善。
当依照上述特例制造WDM耦合器但定位纤维组分用掺杂了0.3％重量B2O3的SiO2时，PDL斜率一般为0.01分贝/纳米，而附加损耗在0.5分贝附近。本应用中最好使用较高浓度掺杂的定位纤维，尽管对不同的用途为获得最佳性能可能要求不同的掺杂水平。
其它类型的有效光纤也制成了具有定位纤维的低损耗1×2消色差耦合器，这些光纤包括标准的单模光纤和掺氯包层单模光纤。这些耦合器也表现出偏振损耗和附加损耗有所改善的特性。
使用定位纤维还有利于涂覆光纤穿过管孔。在常规方法(无定位纤维)中，只是把管孔制造得略大于两有效光纤的直径的两倍。例如，对于上述125微米直径的光纤，管孔直径可为268微米。通过选用略大于272微米的孔经并添加一根125微米直径的定位纤维，就能如上所述改善制造过程的稳定性和损耗。此外，当由于制造过程的变化或由于溶剂吸收引起的膨胀使涂覆层过大时，较大的孔还便于插入光纤涂覆层。2×2耦合器实施例第二个实施例提供一种制造2×2光纤耦合器的改进方法。该方法除了有效光纤的制备方式之外与上述制造1×2耦合器的方法类似。参看附图10，剥除两涂覆有效光纤71和72中央区域的涂覆材料。将光纤插入管69的孔70中，直至裸光纤73和74穿过整个孔，涂覆部分端部伸至圆锥形开口76和77中。然后将定位纤维79插入孔中。纤维79可以穿过整个孔70和开口76和77，但只需要纤维79穿过管子的中区，由此可在管子缩塌过程中适当地使光纤定位。
各光纤可以在管子固定于图6所示装置中的夹头32和33之前或以后插入管中。耦合器的制造步骤与上述类似。2×2耦合器举例依照上述方法制造2×2消色差耦合器。管子10有一内区和一外区，内区为掺杂了2％重量B2O3的SiO2，而外区为掺杂了8％重量B2O3的SiO2。两个区的交界半径为0.4毫米。一根有效的耦合器光纤是标准的阶跃型折射率单模光纤，另一光纤也类似，但其包层掺有一定量的氯，足够将其折射率提高到大于标准光纤包层的折射率。美国专利5,044,716揭示了这种类型的消色差耦合器，这里引作参考。管10的长度为32毫米，外直径为2.6毫米，而孔径为380微米。涂覆光纤71和72由外直径为125微米的单模光纤组成，具有250微米直径的丙烯酸酯涂覆层。每根涂覆光纤都剥除30毫米长的涂覆层。定位纤维79的长度约为40毫米，并且外直径为242微米。定位纤维的组份为掺杂了2％重量B2O3的SiO2，掺杂剂在整个纤维中均匀分布。图5示出了这种类型耦合器预制件之孔的截面图。如上所述装配并拉伸耦合器预制件，制成3分贝的分束器。所得耦合器耦合区的截面图与图7所示的类似。一气道在两有效光纤和定位纤维之间伸展。
图11示出了按上述2×2方法制造的消色差2×23分贝分束器的光谱。具有定位纤维的分束器在1250纳米和1600纳米间的附加损耗一般在0.2和0.3分贝之间。无定位纤维的分束器在1250纳米和1600纳米间的附加损耗一般在0.5和1.0分贝之间。
用类似于上述2×2的方法制造了2×2开关耦合器(例如，参见美国专利5,146,519)。两根光纤都是标准的单模光纤。图12示出了所得开关耦合器的光谱。具有定位纤维的分束器在1250纳米和1600纳米间的附加损耗一般在0.2和0.3分贝之间。元定位纤维的分束器在1250纳米和1600纳米间的附加损耗一般在0.5至1.0分贝之间。
预期本发明的原理可应用于熔融的光纤耦合器(无外包层管)，即首先把两根具有纤芯和包层的光纤91和92连同一根或两根没有纤芯的定位纤维或假光纤93一起熔融并拉伸。这类耦合器可以依照美国专利4,591,372(这里引作参考)的原理制造。图13显示了所得耦合区的截面结构。预期加入纤维93后可改善该耦合器的损耗和PDL性能。
权利要求
1.一种光纤耦合器，其特征在于，包含第一和第二根光纤，以及N根定位纤维，每根光纤有一纤芯和一包层，所述光纤沿其长度的一部分熔合在一起，N根定位纤维组份大体均匀，在所述耦合区与所述光纤熔合。
2.一种光纤耦合器，其特征在于，包含一基质玻璃的细长体，所述细长体有第一和第二两个相对的末端，和一中区，第一和第二根有效光纤纵向穿过所述细长体，N根定位纤维纵向穿过所述细长体，其中N＝1或2，所述细长体的中区与所述定位纤维和所述光纤熔合，所述中区的中央部分的直径和所述光纤和所述定位纤维在所述中区的所述中央部分的直径小于它们在所述细长体端部的直径。
3.如权利要求1或2所述的耦合器，其特征在于，每根所述有效光纤有一纤芯和一包层，所述定位纤维的折射率小于所述光纤包层的折射率，并等于或大于所述细长体邻近所述纤维的那部分的折射率。
4.如权利要求1或2所述的耦合器，其特征在于，所述定位纤维的折射率大致等于所述细长体邻近所述纤维的那部分的折射率。
5.如权利要求4所述的耦合器，其特征在于，所述两根有效光纤都从所述细长体的两端伸出，或者一根所述光纤从所述细长体的两端伸出而另一根所述光纤只从所述细长体的一端伸出。
6.如权利要求4所述的耦合器，其特征在于，所述定位纤维的直径与所述有效光纤的直径相同，或不同。
7.如权利要求1至6中任何一项所述的耦合器，其特征在于，所述一根或多根定位纤维的组份大致与所述管子邻近所述孔的那部分相同。
8.制造如权利要求1-7中任何一种光纤耦合器的方法，其特征在于，包括下列步骤装配一耦合器预制件，其中所述耦合器预制件包括第一和第二根有效光纤以及N根定位纤维，N为1或2，每一所述光纤有一纤芯，外包一包层，并且所述定位纤维的组份大体均匀，所述有效光纤和所述定位纤维大致平行地延伸，加热所述耦合器预制件的中区，使所述各纤维熔化，并且拉伸所述中区的中央部分，减小其直径。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，装配步骤包括将所述第一和第二根有效光纤和所述定位纤维插入玻璃管的纵向孔中，使所有所述纤维穿过所述管子的中区，而加热的步骤包括加热所述管子，使所述管子的中区缩塌至所述纤维上。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，装配步骤包括，剥除第一涂覆光纤的保护涂覆层，致使它由连接第一和第二涂覆部分的无涂覆部分组成；剥除第二涂覆光纤的部分保护涂覆层，把所述第一和第二涂覆光纤伸入所述孔，直至其无涂覆部分位于所述孔内，并把所述N根定位纤维穿入所述孔。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，剥除一部分第二涂覆光纤之保护涂覆层的步骤包括，从所述第二涂覆光纤的一端剥除涂覆层；所述第一涂覆光纤伸出所述管的两端，并且所述第二涂覆光纤伸出所述管的一端；把所述N根定位纤维穿入所述孔的步骤包括，把所述N根定位纤维从与所述第二光纤伸出的一端相对的那个孔端穿入。
12.一种制造光纤耦合器的方法，其特征在于，包括下列步骤；装配一耦合器预制件，所述耦合器预制件包括一内有纵向孔的玻璃管、位于所述孔中的第一和第二有效光纤和N根定位纤维，其中N为1或2，所述第一和第二根光纤和所述N根纤维穿过所得耦合器预制件的中区，使所述管的所述中区缩塌在所述纤维上，并且拉伸所述中区的中央部分，以减小其直径。
全文摘要
一种制造1×2或2×2外包覆耦合器、开关和类似器件的方法，该方法有较好的重现性和损耗特性。制造方法是，将两有效光纤的剥除部分插入一管，加热管的中区，使其缩塌在光纤上并拉伸缩塌中区的中央部分，以获得所需的耦合性能。改进的方法包括，将一或两根定位纤维同有效光纤一起插入管孔，以占据管孔中的空间并在管子缩塌过程中加热管子时防止一根有效光纤松垂并与另一光纤交叉。
文档编号G02B6/28GK1149136SQ9511773
公开日1997年5月7日 申请日期1995年9月29日 优先权日1994年9月30日
发明者理查德·A·奎因, 克里斯托弗·D·罗布森, 莱瑟·I·斯瓦鲁普, 戴维·L·韦德曼 申请人:康宁股份有限公司