[发明专利]可提高半导体激光器尾纤耦合效率的联合调芯方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种半导体激光器尾纤耦合的调芯方法，尤其是一种操作简单、可提高半导体激光器尾纤耦合效率的联合调芯方法。

背景技术：

由于半导体激光器(LD)光斑的模场半径比光纤的模场半径小得多，为了有效地把LD发出的光耦合到尾纤中，就必须在半导体激光器(LD)与尾纤之间固定一个透镜，通过透镜把LD光斑的模场半径放大到和尾纤模场半径相仿的线度。LD发光中心到透镜中心在轴线上的距离以及透镜中心到尾纤端面中心在轴线上的距离决定半导体激光器尾纤耦合功率，其最佳耦合距离可根据半导体激光器、透镜及尾纤的特性设计出来。但是，由于所设计的理论值与实际通常会有偏差，为此实际装配时还需要进一步调整距离，即调芯装配。传统的调芯装配方法是先用被动调芯法(Passive alignment)调透镜，即用机械的方法把透镜放到适当的位置，使LD发光中心到透镜中心在轴线上的距离正好等于所设计的最佳耦合距离，然后将透镜固定在此位置上。将透镜固定后再用动态调芯法(Active alignment)调尾纤，即在三维调尾纤头的同时检测从尾纤耦合出来的光功率，在光功率最大的位置上固定尾纤。但是，现有调芯方法一般很难判断LD发光中心到透镜中心在轴线上的距离是否正好等于所设计的最佳耦合距离，使得所装配后的透镜往往偏离最佳位置，致使所能达到的光耦合效率很低，尤其是当光纤头为了防止反射而磨成8度角时，其光耦合效率一般不超过20％。

发明内容：

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种操作简单、可提高半导体激光器尾纤耦合效率的联合调芯方法。

本发明的技术解决方案是：一种可提高半导体激光器尾纤耦合效率联合调芯方法，其特征在于按如下步骤进行：

a.将透镜与尾纤用夹具固定，使透镜与尾纤之间的距离为所设计的最佳耦合距离；

b.三维调整连为一体的透镜与尾纤，同时检测从尾纤耦合出来的光功率，当所测得的光功率达到最大时将透镜固定、装配；

c.去除夹具，再用动态调芯的方法调整并固定、装配尾纤。

本发明是先把透镜和光纤作为一体进行动态调芯，确定透镜位置并固定、装配后，再用动态调芯的方法调整并固定、装配尾纤。透镜、尾纤的调整都采用能直接监测耦合功率的动态调芯方法，确保实现最佳耦合效率，同现有技术相比，耦合效率得以大幅提高，在用非球单透镜耦合时耦合效率最高可达60％。

具体实施方式：

本发明实施例是按如下步骤进行：

a.将透镜与尾纤用夹具固定，使透镜与尾纤之间的距离为所设计的最佳耦合距离；由于透镜中心到尾纤端面中心在轴线上微小的距离偏移所引起的LD发光中心到透镜中心在轴线上的距离偏移几乎可以忽略不计的，所以所用夹具的加工精度不需要很高；

b.用现有的三维调整技术调整连为一体的透镜与尾纤，使半导体激光器发光中心到透镜中心在轴线上的距离接近所设计的最佳耦合距离，同时检测从尾纤耦合出来的光功率，当所测得的光功率达到最大时将透镜固定、装配；

c.去除夹具，再用动态调芯的方法调整并固定、装配尾纤，即用现有的三维调整技术调整尾纤，同时检测从尾纤耦合出来的光功率，当所测得的光功率达到最大时将尾纤固定、装配。

本发明实施例在用非球单透镜耦合时耦合效率最高可达60％。