[发明专利]一种平面光波导型保偏光纤分路器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及分路器技术领域，尤其是一种平面光波导型保偏光纤分路器及其制造方法。

背景技术

保偏光纤是应用双折射效应，在光纤拉制过程中通过在光纤结构上引入高应力区，人为造成强烈的应力不对称性，在传输线偏振光时能保持其偏振态不发生变化，提高相干信噪比。因为保偏光纤具有稳定传输线偏振光的特性，广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证传输线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量。

随着光纤传感技术的发展，分布式光纤传感系统的应用越来直广泛，对大通道的保偏光纤分路器的需求逐步增加，目前保偏光纤分路器通常使用熔融拉锥的技术制作，这种熔锥型保偏光纤分路器以1×2为主，基本上不超过1×4，当需要更高通道的保偏光纤分路器时，通常只能使用树型级联的方法拼接而成，一方面需要用到昂贵的保偏光纤熔接机，大大限制了使用场合，另一方面多级串联，光学损耗增大，光纤熔接点太多影响产品可靠性。

综上所述，现有熔锥型保偏光纤分路器只能较好满足低通道数的要求，越来越难以适应高分路的实际应用需求。

发明内容

本发明提供一种平面光波导型保偏光纤分路器及其制造方法，光学性能、体积更小、可靠性更高。

本发明具体采用如下技术方案实现：

一种平面光波导型保偏光纤分路器，包括平面光波导分路器芯片、单通道保偏光纤阵列和多通道保偏光纤阵列，所述平面光波导分路器芯片的输入端与所述单通道保偏光纤阵列连接，所述平面光波导分路器芯片的输出端与所述多通道保偏光纤阵列连接，所述单通道保偏光纤的另一端连接输入端保偏光纤，所述多通道保偏光纤阵列的另一端连接输出端保偏光纤。

作为优选，所述平面光波导分路器芯片、单通道保偏光纤阵列和多通道保偏光纤阵列封装在钢管内。

作为优选，所述平面光波导分路器芯片的输入端与所述单通道保偏光纤阵列通过胶水粘结，所述平面光波导分路器芯片的输出端与所述多通道保偏光纤阵列通过胶水粘结。

作为优选，所述钢管的一端设有光纤保护管，所述输入端保偏光纤穿入所述光纤保护管后与所述单通道保偏光纤阵列连接。

作为优选，所述平面光波导分路器芯片包括基板和盖板，所述基板上表面设有光波导层。

作为优选，所述基板为玻璃基板。

作为优选，所述输入端保偏光纤的慢轴与所述输出端保偏光纤的慢轴方向一致。

一种平面光波导型保偏光纤分路器的制造方法，包括以下步骤：

步骤1：将平面光波导分路器芯片输入端和输出端面进行清洁，装入六维光学调节系统的中间芯片座上，平面光波导分路器芯片输入端在左侧，输出端在右侧；

步骤2：将单通道保偏光纤阵列装入六维光学调节系统左侧光学调整架上的光纤阵列夹具上；

步骤3：将多通道保偏光纤阵列装入六维光学调节系统右侧光学调整架的光纤阵列夹具上；

步骤4：六维光学调节系统中的线偏振激光源对双通道光功率计的两个通道分别归零；

步骤5：单通道保偏光纤阵列连接线偏振激光源，多通道保偏光纤阵列最外侧的两根光纤通过光纤适配器对准双通道光功率计的两个探测头，用来监测保偏光纤分路器的插入损耗值；

步骤6：在六维光学调节系统中的CCD摄像监视系统的观察下，通过双通道光功率计的插入损耗值进行监测，不断调整两侧的光学调整架，使得插入损耗值达到规格要求内并尽可能达到最小值，则此时可认为单通道保偏光纤阵列与光波导芯片的输入端波导已对准，多通道保偏光纤阵列与平面光波导芯片的输出端波导已对准；

步骤7：分别在单通道保偏光纤阵列与平面光波导芯片的输入端面连接处，多通道保偏光纤阵列与光波导芯片的输出端面连接处点上UV胶水；

步骤8：使用消光比测试仪测量多通道保偏光纤阵列的各根光纤的消光比，若其中一根光纤的消光比过不到规格要求，可以微调两侧的光学调整架直到符合规格要求；

步骤9：重复上述步骤6和步骤8，直到输出端各根光纤的插入损耗值和消光比数值同时符合规格要求；

步骤10：使用UV光固化平面光波导芯片两端面的UV胶水；

步骤11：将完成光学耦合并粘结固化的保偏光纤分路器从六维光学调节系统取下，放入烘箱进行烘烤，烘烤温度在80℃～90℃，烘烤时间控制在100min～150min；

步骤12：使用封装钢管、橡胶塞、光纤保护管进行最后成品封装；