[实用新型]一种微结构光纤熔接系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤技术领域，尤其涉及一种微结构光纤熔接系统。

背景技术

微结构光纤(Micro-Structured Fibers,MSF)是一种新型光纤，也被称之为光子晶体光纤(Photonic Crystal Fibers,PCF)，其结构特征主要是该微结构光纤除了纤芯外还包含有气孔。如图1所示，从微结构光纤的横截面来看，设置在纤芯11外围的气孔12在形状、大小、间距、排列组合关系，以及数量多少等方面具有多种设计选择，因此决定了这种多孔微结构光纤的多样性。并且，由于这些气孔的大小与纤芯中传播的光波的波长处于同一个数量级，通常孔径范围是微米 (um)级，故可通过优化设计气孔大小、填充率以及排列等方式获得一系列“奇异”的光学性质。微结构光纤的这种结构设计灵活性可以实现传输带宽宽、宽带零色散值、传输损耗低、传输容量大等优势。

但是，在现有技术中，这种截面复杂的微结构光纤在熔接接续方面存在损耗大、耦合效率低等问题。

具体而言，当两根微结构光纤对接熔焊时，对这两根待熔接的微结构光纤的相对应的端面(称之为熔接端面)观测不清楚，包括：不能在一个视场里同时观测到这两根微结构光纤的熔接端面，或者对这两个熔接端面的观测存在失真现象(例如，圆形端面失真观测为椭圆形端面、不能对两根端面同比例放大进行观测等)。由此，两根微结构光纤的熔接端面上的这些气孔就难以看清楚，进而不能保证熔接时这些气孔一一对准。

另一方面，在两根待熔接的微结构光纤的熔接端面对准校正过程中，由于气孔的孔径较小、形状也不完全相同并且气孔的数量较多，对准过程的调节精度要求很高。例如，若轴向对准校正的精度不高，难以使得这两根微结构光纤的中心轴在一条直线上，若周向对准校正精度不高，难以使得这两根微结构光纤在周向旋转调整时，不能使纤芯和这些气孔都很好的对准。

进一步的，两根微结构光纤在熔接完成后不能直接对熔接的效果进行检测，还需要从熔接系统上取下，然后再利用其他检测仪器对熔接效果进行检测，费时费力，熔接效率不高。

为此，需要提供一种微结构光纤熔接系统，能够提高微结构光纤在熔接过程中的观测准确度和校正精准度，以及为微结构在熔接后的性能检测提供及时有效的反馈，保证熔接精准高效，提高一次性熔接的成功率。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种微结构光纤熔接系统，解决现有技术中对待熔接的微结构光纤的熔接端面不能同时观测、观测不清楚和观测失真的问题，在微结构光纤熔接对准校正过程中不能精细调整实现高精度对准的问题，以及对微结构光纤熔接后不能有效检测熔接效果的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种微结构光纤熔接系统，包括对待熔接的微结构光纤的相对应的熔接端面进行对准观测的观测子系统，对该待熔接的微结构光纤的该熔接端面进行对准调整的校正子系统，该熔接端面对准后，对该待熔接的微结构光纤进行熔接的熔接子系统，以及对该观测子系统、校正子系统和熔接子系统进行运行控制的操控子系统，该观测子系统包括端面观测镜、端面观测摄像机和观测显示器，该端面观测镜设置在该待熔接的微结构光纤的该熔接端面之间，该端面观测镜将该熔接端面无失真成像并投射到该端面观测摄像机的同一个镜头上，该端面观测摄像机同比例放大该熔接端面的光学成像并通过该观测显示器加以同步显示。

在本实用新型微结构光纤熔接系统另一实施例中，该端面观测镜为等腰直角观测镜，该待熔接的微结构光纤平行于该等腰直角观测镜的底面，并且均与该等腰直角观测镜顶角的直角棱垂直，该直角棱超出该熔接端面的上顶点，以使该熔接端面沿该待熔接的微结构光纤的轴线方向上能够完整投影到该等腰直角观测镜的直角面上，该端面观测摄像机的镜头所在的平面平行于该等腰直角观测镜的底面，且该镜头临近该等腰直角观测镜的直角棱，以使该熔接端面经该直角面成像投射到该端面观测摄像机的镜头上。

在本实用新型微结构光纤熔接系统另一实施例中，该待熔接的微结构光纤水平设置，该等腰直角观测镜竖直可调节的设置在该待熔接的微结构光纤的该熔接端面之间，该镜头设置在该等腰直角观测镜的上方。

在本实用新型微结构光纤熔接系统另一实施例中，该观测子系统还包括设置在该待熔接的微结构光纤的一侧的照射光源。

在本实用新型微结构光纤熔接系统另一实施例中，该观测显示器上显示有用于该熔接端面对准校正的校正坐标。