[实用新型]用于光波导和保偏光纤耦合的调节对齐装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学光波导领域，具体讲的是一种用于铌酸锂材料的光波导芯片与保偏光纤相耦合的调节对齐装置，所制作出的器件主要用于光纤陀螺。

背景技术

光波导和保偏光纤耦合，就是将光波导和保偏光纤用胶水粘接在一起。为了避免反射光重新进入光纤，芯片两端面跟波导方向必须具有一定的角度，使反射光角度大于光纤的孔径角。现在通常的做法是先将保偏光纤固定在事先准备好的光纤支座上，然后将光纤和光纤支座一起切出所需要的角度θ₁，再进行研磨抛光。同时，将芯片也切成一定角度θ₂，进行研磨抛光。若光纤的折射率为n₁，波导的折射率为n₂，则应满足n₁sinθ₁= n₂sinθ₂。

耦合时，将波导和光纤对光调节完成后，在芯片端头涂抹上均匀的一层胶水，然后将芯片与光纤支座粘接。在耦合工艺中，保持波导面和光纤面相互平行至关重要，波导和光纤面之间是让二者互相粘接的胶水，要求胶层尽可能稀薄均匀。若波导表面和光纤表面之间平行度较差，则胶层必厚薄不均，且其角度也无法保障。所以，耦合中最重要的前提条件是要保证波导端面和光纤端面平行。现有的耦合方法一般是采用六维耦合台进行耦合，六维耦合台由三个调节空间位置和三个调节角度的六个微调旋钮组成。调节时，首先将样品固定在样品架上，然后将与保偏光纤定轴好的支座固定与六维耦合台上，通过调节耦合台的五个调节旋钮，使支座端面和芯片端面对齐，同时使得波导和保偏光纤对齐，且光功率达到最大值。再调节最后一个微调旋钮，调节消光比到最大值。然后调节微调旋钮，使支座和芯片空出一定间隙，以便在芯片端面涂抹胶水。均匀的在芯片端面涂抹胶水后，再将芯片和支座对齐，待其固化，即耦合完成。

这种方法进行耦合，对波导端面和支座端面的平行要求非常严格。一般操作时，是在对齐调节后用显微镜观察，但其精度难以控制，也有采用电子传感器测量平行的装置，但其价格高昂且操作复杂。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于光波导和保偏光纤耦合的调节对齐装置，该装置通过圆柱形支座在底座球窝中的滑动，可使使芯片和支座自动调节对齐，不但提高了对准的精度，而且操作方便，大大提高了耦合效率。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种用于光波导和保偏光纤耦合的调节对齐装置，通过将保偏光纤粘接于一光纤支座上以实现其与光波导相互耦合，所述调节对齐装置包括有三维耦合台及固定于所述三维耦合台上的耦合夹具，其特征在于：耦合夹具包括有一调节座，所述调节座由圆柱形支柱和底座构成，所述圆柱形支柱一侧具有光滑球头，底座一侧具有与所述光滑球头相对自由滑动的光滑球窝，所述光纤支座放置在圆柱形支柱相对于光滑球头的另一侧，所述圆柱形支柱通过定位板、固定环、底座固定于所述耦合台上，并可通过调节旋钮调节位置。

所述球头及球窝是通过相互对磨制作而成。

本实用新型的优点是：具有很高的精度，而且操作简单方便，也大大的节约了耦合时间。

附图说明

附图1为本实用新型实施例调节对齐装置结构示意图；

附图2为圆柱形支柱结构示意图；

附图3为底座结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，标号1-12分别表示：三维耦合台1、光波导2、光纤支座3、保偏光纤4、调节座5、定位板6、定位环7、调节旋钮8、圆柱形支柱9、底座10、光滑球头11、光滑球窝12。

其中调节座5由圆柱形支柱9和底座10构成，圆柱形支柱9一端具有固定光纤支座3的固定机构，另一端具有光滑球头11，底座10端头为光滑球窝12结构，圆柱形支柱9的光滑球头11可以在底座10的光滑球窝12上自由滑动。

圆柱形9支座由定位板6、定位环7及三维耦合台1的上表面共同固定，圆柱形支座9的位置可由四个调节旋钮8调节，调节旋钮8通过调节定位环7的位置，从而调节圆柱形支座9的具体位置。当光波导2抵紧光纤支座3时，圆柱形支座9的光滑球头11便在底座10的光滑球窝12中相对滑动，使支座表面和芯片端面自动对准平行。

结合上述的装置结构，以下对于本实施例耦合过程进行详细描述：首先将固定有保偏光纤4的光纤支座3固定于圆柱形支柱9的前端并锁紧，之后调节三维耦合台1，使光纤支座端面和波导大致在同一水平线，调节调节旋钮8，进一步调节光纤支座的位置，使光纤支座端面大致和波导端面平行。调节三维耦合台旋钮，使光纤支座端面慢慢靠紧光波导端面，此时，光滑球头11会在球窝12中轻轻滑动，使光纤支座端面和光波导端面自动对准平行，即可以使保偏光纤端面和光波导端面平行。这样的对齐方式具有很高的精度，而且操作简单方便，也大大的节约了耦合时间。耦合好后芯片进行高低温循环测试，插入损耗均可小于3.5dB。