[发明专利]小尺寸光纤耦合器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光通讯类元器件加工方法，尤其涉及一种小尺寸光纤耦合器的制造方法。

背景技术

在光纤耦合器的生产工艺中，光纤耦合锥体的尺寸决定了用于固定耦合锥体的石英槽尺寸，也决定了光纤耦合器的最终尺寸；而光纤耦合锥体尺寸即为熔融拉锥过程中光纤的拉锥长度，因为要将一根光纤中的光耦合到相邻光纤之中，光纤纤芯的直径必须逐渐减小,直至纤芯的模场能延伸到相邻光纤之中。

目前常规的光纤耦合器的拉锥长度一般为9mm～17mm之间，为了减小耦合器封装尺寸，目前的做法通常为：一是采用尽量小的火头，二是采用高温强融合方式以减小拉伸长度。然而用这两种方法，不仅光纤耦合器可减小的长度空间有限，而且带来的额外损耗大幅度增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种小尺寸光纤耦合器的制造方法，能极大程度地缩短了光纤耦合器的长度。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种小尺寸光纤耦合器的制造方法，包括以下步骤：

（1）除涂覆层：将光纤线待耦合区域去除涂覆层，并擦拭干净；

（2）腐蚀包层：将光纤线待耦合区域浸入氢氟酸溶液中，使待耦合区域的包层直径以1～5微米/min的速率腐蚀，直至包层直径达到预设尺寸，然后将光纤线取出并清洗干净；

（3）熔融拉锥：将两根或多根经步骤（2）处理获得的光纤线进行打绞或平行紧靠，使待耦合区域相互紧靠，并固定在拉锥夹具上，再用火焰加热熔融待耦合区域并向两端拉伸，使两根或多根光纤线相互熔融在一起，形成两头大中间小的耦合锥体；

（4）一次封装：用胶将所述耦合锥体固定于石英槽内，再用热缩管套住石英槽并热缩，得到封装子件；

（5）二次封装：将所述封装子件插入一金属套管内，在封装子件与金属套管内壁之间，以及封装子件的首尾两端处填充硅胶，使封装子件完全密封于整个金属套管中，获得光纤耦合器。

较佳地，所述氢氟酸为质量分数10～30%的氢氟酸溶液。

较佳地，所述步骤（2）中的直至包层直径达到预设尺寸是指包层直径达到50～100μm。

较佳地，所述步骤（5）中的光纤耦合器的拉锥长度为4～9mm。

本发明的有益效果在于：能极大程度地缩短了光纤耦合器锥体的长度，同时产生的额外损耗与普通光纤耦合器相当。

具体实施方式

实施例1

一种小尺寸光纤耦合器的制造方法，包括以下步骤：

（1）除涂覆层：剥线钳将光纤线待耦合区域去除涂覆层，并擦拭干净；

（2）腐蚀包层：将光纤线待耦合区域浸入氢氟酸溶液中，使待耦合区域的包层以1微米/分钟的速率腐蚀，直至包层直径达到预设尺寸，然后将光纤线取出并清洗干净；所述氢氟酸为质量分数10%的氢氟酸溶液；所述直至包层直径达到预设尺寸是指包层直径达到50μm。

（3）熔融拉锥：将两根经步骤（2）处理获得的光纤线进行打绞紧靠，使待耦合区域相互紧靠，并固定在拉锥夹具上，再用火焰加热熔融待耦合区域并向两端拉伸，使两根光纤线相互熔融在一起，形成两头大中间小的耦合锥体；

（4）一次封装：用胶将所述耦合锥体固定于石英槽内，以保持其光学性能及机械强度，再用热缩管套住石英槽并热缩使其保持一定的密封性能，得到封装子件；

（5）二次封装：将所述封装子件插入一金属套管内，在封装子件与金属套管内壁之间，以及封装子件的首尾两端处填充硅胶，使封装子件完全密封于整个金属套管中，获得光纤耦合器。二次封装的作用能起到防止机械冲击及防止水汽的渗入，从而保持光纤耦合器光学性能的可靠性。所述光纤耦合器的拉锥长度为4mm。

实施例2

本部分与实施例1不同之处在于：

（2）腐蚀包层：使待耦合区域的包层直径以3微米/min的速率腐蚀；所述氢氟酸为质量分数20%的氢氟酸溶液；所述直至包层直径达到预设尺寸是指包层直径达到75μm。

实施例3

本部分与实施例1不同之处在于：

（2）腐蚀包层：使待耦合区域的包层直径以5微米/min的速率腐蚀；所述氢氟酸为质量分数30%的氢氟酸溶液；所述直至包层直径达到预设尺寸是指包层直径达到100μm。

现有的光纤耦合器的拉锥长度一般为10mm～17mm，而本发明制得的产品光纤耦合器锥体长度大大缩短，仅为6～7mm，并且本发明产生的额外损与普通光纤耦合器相当，额外损耗≤0.15DB。

本发明使用腐蚀的方法预先减小光纤线待耦合区域的包层直径,缩短了拉伸前光纤纤芯之间的距离,降低了使纤芯的模场延伸到相邻光纤之中所需的拉伸长度,从而缩短了光纤耦合器的总体长度。