[发明专利]一种用于集成的异形端面光纤耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体涉及一种用于集成的异形端面光纤耦合器。

背景技术

在光学通信或相关的领域，从光源发出的散射光通量均是由透镜传导至光纤的。而过去用来进行光传输的普通光纤的入射端一般是平面。虽然平面的造价颇为低廉，但由于受其特性所限，该入射端为平面的光纤无法实现高耦合效率的完成光源至光纤的光学耦合(一般为20％～75％)，因为半导体激光芯片可以做的非常小，它的光斑尺寸与平面光纤的尺寸大小不一致，使得产生模场失配，大大影响耦合效率。所以，在现阶段，特殊光纤通常被用来作为高耦合光纤。

另一方面，由于光纤和包层的折射率差较小，有时由于光束进入光纤的入射角大小不满足全反射的条件而无法在光纤中传输，光耦合效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于集成的异形端面光纤耦合器，能够以低损耗实现从半导体激光芯片至异形端面光纤耦合器的光学耦合，并且耦合效率高，造价低，加工容易，体积小易于集成。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种用于集成的异形端面光纤耦合器，包括集成芯片板、光纤固定板和基板，三者用紫外胶固定在一起：

光纤固定板上设置有容纳光纤的光纤V形槽，集成芯片板上设有集成芯片V形槽，光纤V形槽的间距尺寸与集成芯片V形槽的间距尺寸相同；

集成芯片板上包括半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光纤，裸光纤半柱透镜的平面端与特殊光纤的入射端面用光胶粘在一起；特殊光纤的入射端是半锥形的，集成芯片V形槽是有一定的倾斜角度的，与特殊光纤经过特殊处理的表面相匹配，并用匹配胶完全固定在一起；

光纤V形槽与特殊光纤的正常表面相匹配，并用匹配胶完全固定在一起；

半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光纤处在同一光轴上。

进一步的，所述特殊光纤是由普通光纤的一端经熔融拉制成锥形后，在其尖端取适当距离剪切成半锥形再进行研磨而成。

进一步的，所述裸光纤半柱透镜是由光纤去掉包层只剩下纤芯部分制成的柱状透镜，再切割成半柱透镜。

进一步的，所述半导体激光芯片距离裸光纤半柱透镜10-40μm。

本发明公开的一种用于集成的异形端面光纤耦合器，具有以下有益效果：

1、本发明采用的组件是半导体激光芯片、裸光纤半柱透镜以及特殊光纤，这些的体积都很小，可以组装实现集成。

2、本发明采用裸光纤半柱透镜和特殊光纤，多方面的提高耦合效率，使得光纤耦合效率可高达95％。

3、本发明的结构简单，容易获得，价格低廉。

附图说明

图1是本发明的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的俯视示意图；

图2是本发明的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的左视示意图；

图3是本发明中的一种用于集成的异形端面光纤耦合器中的特殊光纤制造的横切面示意图；

图4是本发明中的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的异形端面光纤耦合器的三维示意图；

其中：

1-基板，2-集成芯片板，3-光纤固定板，4-半导体激光芯片，5-裸光纤半柱透镜，6-集成芯片V形槽，7-特殊光纤，8-光纤V形槽，9-光轴，10-紫外胶，11-匹配胶，12-光胶

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步描述。

附图1是本发明的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的俯视示意图和附图2是本发明的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的左视示意图：从半导体激光芯片4处发出的光束经裸光纤半柱透镜5被耦合到特殊光纤7的入射端，再经过特殊光纤7传输。

本发明一种用于集成的异形端面光纤耦合器，包括集成芯片板2、光纤固定板3和基板1，三者用紫外胶10固定在一起：

光纤固定板3上设置有容纳光纤的光纤V形槽8，集成芯片板2上设有集成芯片V形槽6，光纤V形槽8的间距尺寸与集成芯片V形槽6的间距尺寸相同；集成芯片板2上包括半导体激光器芯片4、裸光纤半柱透镜5和特殊光纤7，裸光纤半柱透镜5的平面端与特殊光纤7的入射端面用光胶12粘在一起，如图4所示；特殊光纤7的入射端是半锥形的，集成芯片V形槽6是有一定的倾斜角度的，与特殊光纤7经过特殊处理的表面相匹配，并用匹配胶11完全固定在一起；光纤V形槽8与特殊光纤7的正常表面相匹配，并用匹配胶11完全固定在一起；半导体激光器芯片4、裸光纤半柱透镜5和特殊光纤7处在同一光轴上。