专利名称:一种熔接型单模光纤耦合器制造方法及其装置的制作方法
一种熔接型单模光纤耦合器制造方法及其装置，涉及光纤无源器件制造技术。
以熔接方法制造单模光纤耦合器仅是近数年发展起来的高技术。已知的制造工艺只是将单模光纤中部剥成裸纤，将一对或数根裸纤交叉成铰链状，放入特定的高温温场中加热，待裸纤熔融时将其拉伸成锥状，控制熔融状态及拉伸锥度，即可获得单模光纤耦合器。然而，由于单模光纤波导结构的微小几何尺寸加之光纤之间光耦合的复杂性，使现有制造方法带有一定盲目性，即使不断改进加热温场或化费昂贵投资实现熔融拉锥的自动控制，这也仅仅提高了操作重复性，至今不能提高成品得率，特别是超低插入损耗优质品得率。
本发明之目的旨在提供一种当在制造过程时就能够在线实时地检测这些正在被加工的单模光纤之间的有关光特性与光耦合状态的熔接型单模光纤耦合器制造方法及其装置。
本发明的基本构思在于突破了产品制造和产品检测泾渭分明的一般观念。即使当单模光纤正在被加工为耦合器，仍然可以对其任一光纤端面注入光信号，然而检测所有光纤尾端面光信号变化，而这种变化也正是真实地实时地反映了制造过程中该瞬时的光耦合特性。据此，本发明所提供的方法及其装置由光信号源、光信号注入、氢氧微火焰、熔融拉锥、检测记录等五方面所组成。光信号源(1)(9)提供特定光信号，即波长范围0.5μ～1.6μ的可调波长高强度单色光脉冲，其单色值应与正在被加工的耦合器工作波长相同。该特定光信号由注入(2)注入到正在被加工的任一单模光纤端面;同时，氢氧微火焰(7)(8)对光纤进行间接式高温加热，由(4)进行熔融拉锥制造耦合器;而检测记录(5)(6)则始终对所有被加工光纤尾端的光信号变化进行检测并记录。即本发明的特征在于被氢氧微火焰(7)(8)和熔融拉锥(4)所加工的单模光纤的任一端面已被光信号注入(2)注入进由光信号源(1)(9)所提供的特定光信号，并在耦合器制造全过程中，检测记录(5)(6)始终对所有被加工光纤尾端的光信号变化进行检测记录。
附图及
图1.表示本发明的系统原理图。
光信号源的光源(1)、光信号注入(2)、被加工的单模光纤(3)、熔融拉锥(4)、光信号检测器(5)、记录仪(6)、微火焰氢氧钢并气源(7)、PE或PVC的氢氧气路管道(8)、光信号源的光栅单色仪(9)。
图2.表示本发明的光信号源及光注入部件布置图。
光信号源机架(10)、光源电源调压变压器(11)、光源散热罩(12)、出射光聚焦透镜(13)、五维精密调微架(14)、单色光脉冲聚焦透镜(15)、光调制片(16)。
图3.表示本发明的熔融拉锥及检测记录部件布置图。
可用橡皮泥将被加工单模光纤固定在其上的单模光纤夹头(17)(24)、由φ3与φ10双层不锈钢同心套管组成的微火焰灯头(18)、xy记录仪(19)、信号放大器(20)、熔融拉锥机架(21)、能带动光纤夹头运动实施拉锥的光纤拉锥马达(22)、传动皮带(23)、用作间接加温的φ3.5的优质透明石英套管(25)。
最佳实施例光信号源的光源只须采用一般的低压大电流高强度白炽灯泡，如投影仪灯泡即可作为光源，以调压变压器(11)作为光源电源，改变(11)的输出电压控制灯光强度。灯光由光学聚焦透镜(13)聚焦，经光调制片(16)调制成100赫左右的白色光进入光栅单色仪(9)，分光后的出射光乃是波长范围为0.5μ～1.6μ的波长可调高强度单色光脉冲，至于单色值应与被加工耦合器的工作波长相同。以该单色光脉冲为检测用的特定光信号，经10/0.25光学透镜(15)聚焦后被注入进已夹放在五维精密调微架(14)中心的被加工单模光纤(3)中的任意一根，光信号注入效率由精心调节(14)得到保证。当光信号沿着(3)送达到熔融拉锥(4)，即耦合加工区时，光信号将产生各种变化，并从每根被加工单模光纤尾端面输出到接收管(5)，光信号转变为微电信号经低频微伏放大器(20)放大进入到xy记录仪(19)记录。与此同时，即当光信号注入到(3)的同时，耦合器的加工也正在进行。氢氧微火焰灯头(18)通过石英套管(25)对单模光纤进行间接加热，以使热场均匀且无氢氧火焰沾污，待当光纤软化即启动拉锥马达(22)通过(23)的传动使光纤夹头(17)(24)带动(3)作沿光纤长度方向运动，即拉锥。至此，熔接型单模光纤耦合器即可获得。
本发明由于提供了一种集制造与检测于一体的新方法及其新装置，故在实际应用中具有相当强的工艺价值，必能产生积极显著效果。实践业已证实本发明已有效的优化了工艺参数，大大提高了工艺可靠性。产品得率特别是低插入损耗(≦0.5dB)、超低插入损耗(≦0.1dB)的高性能优质耦合器得率成倍增加;产品制造周期缩短一半或更多，成本下降。此外，本发明也可移用于其他类似的光纤无源器件制造。
权利要求
1.一种熔接型单模光纤耦合器制造方法及其装置。它由光信号源(1)(9)、光信号注入(2)、熔融拉锥(4)、氢氧微火焰(7)(8)及检测记录(5)(6)所组成。其特征在于当以部件(4)(7)(8)对被加工的单模光纤(3)实施熔融拉锥制造耦合器的同时，(3)的任一端面已被部件(2)注入了由部件(1)(9)提供的特定光脉冲信号，而(3)的另一方向上的每一尾端面与部件(5)(6)连接，且始终由(5)(6)对(3)的尾端面光信号变化进行检测记录。
2.按权利要求
1所述的方法及装置，其特征在于被加工的单模光纤(3)其任一端面被部件(2)注入的特定光脉冲信号是波长范围为0.5μ～1.6μ的波长可调高强度单色光脉冲。
3.按权利要求
2所述的方法及装置，其特征在于被加工的单模光纤(3)其任一端面被部件(2)注入的特定光脉冲信号其单色波长值应与当(3)被加工成耦合器后该耦合器的工作波长值相等。
专利摘要
一种熔接型单模光纤耦合器制造方法及其装置，涉及光纤无源器件制造技术。本发明提供了一种集制造与检测于一体的新方法及其新装置。其主要技术特征在于当用熔融拉锥加工单模光纤为耦合器时，该单模光纤的任一端面已被注入为检测被加工光纤之间光耦合与光特性的特定光脉冲信号。
文档编号G02B6/26GK87101028SQ87101028
公开日1988年11月9日 申请日期1987年4月30日
发明者汪道刚 申请人:上海科学技术大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan