[实用新型]一种高功率光纤准直器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤准直器。

技术背景

光纤准直器是光纤通信和光纤传感系统中的基本光学器件。它是由尾纤和准直透镜 (GRIN Lens或 C-Lens) 组成，具有插入损耗低、回波损耗高、工作距离长、工作波长范围宽、光束发散角小以及稳定性和可靠性高、体积小、重量轻等特点。光纤准直器是将光纤中出射的发散光束变换为平行光束, 或者将平行光束会聚并高效率耦合入光纤以提高光纤系统的耦合效率，是制作多种光学器件的基础器件。它可以方便地用于多种光无源器件，如衰减器、分光器、隔离器、滤波器、光开关及波分复用器等。

光纤准直器根据光纤的不同可以分为单模光纤准直器和多模光纤准直器。其中，多模光纤准直器由于其耦合效率高而被广泛应用在传能方面。根据所用透镜的类型不同，现有的光纤准直器可以分成三大类，分别是自聚焦透镜型准直器、C-lens透镜型准直器和球透镜型准直器。

现有技术中的光纤准直器结构为两件套式，由光纤插针和起准直作用的透镜或透镜组所构成，通过调节光纤头与准直透镜的相对位置调试至出射光束的光功率值最大，最后对光纤插针和玻璃套管上胶固定完成整个光纤准直器的制备。这种结构的光纤准直器的光纤端面与透镜端面之间存在间隙，从而导致准直器的两个端面上产生的反射损耗很容易损伤端面，降低了光纤无源器件的抗光损伤能力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高功率光纤准直器，可以减少端面的反射损耗，提高光纤准直器的抗光损伤能力。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种高功率光纤准直器，其特征在于：所述光纤准直器由光纤1与多模光纤预制棒4熔接一体形成；所述用于起自聚焦透镜作用的多模光纤预制棒4后端带有一个锥形过渡区3，所述锥形过渡区3的最后端的直径与光纤的直径相当；光纤1前端与所述锥形过渡区3最后端相熔接。

所述多模光纤预制棒4的直径d₂为光纤1直径d₁的3~5倍；所述带有锥形过渡区3的多模光纤预制棒4的整体长度L₂为7.7mm±0.4mm；所述锥形过渡区3的长度为2.9mm±0.2mm。

本实用新型可带来以下有益效果：

本实用新型采用石英基的多模光纤预制棒与光纤很好的熔接在一起，多模光纤预制棒具有渐变折射率的特性，从而可以对光束进行扩束、准直，实现自聚焦透镜的功能；由于自聚焦透镜与光纤熔接在一起，可以消除两者之间的空气间隙，减少了高功率光对端面的损伤，从而增强了高功率光纤准直器的高抗光损伤能力。

附图说明

图1：本实用新型一个实施例的结构示意图

图2：采用图1所示实施例制成的隔离器系统原理框图

图3：采用图1所示实施例制成的滤波器系统原理框图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型的设计原理如下：高功率光纤无源器件，如滤波器、隔离器等，其内部由多个光学元件构成，故有多个元件界面，因此会有很大的反射损耗。如此多的界面不仅会产生大的损耗，而且，虽然一般来说高强度的光通过后产生大量的热很难将晶体和光纤融化，但是易对晶体元件表面的光学薄膜产生损伤。由于分立元器件距离很近，一个光学元件的薄膜损伤后很容易引起其他光学元件的薄膜损伤，从而破坏整个无源器件。在光纤隔离器和滤波器中一般都采用自聚焦透镜对光路进行扩束、准直，而在准直器的两个端面上的产生的反射损耗会大大降低整个器件的高抗光损伤能力。因此，要增强无源器件的高抗光损伤能力，就要在保证光学性能的基础上尽量减少分立元器件的数量。

本实用新型的一个实施例的高功率光纤准直器的结构如图1所示。图1中1为光纤，2为熔接区，3为锥形过渡区，4为起自聚焦透镜作用的多模光纤预制棒。本实施例中起自聚焦透镜作用的多模光纤预制棒4的直径d₂为光纤1的直径d₁的4倍；L₁ = 4.8mm；L₂ = 7.7mm。