[发明专利]一种基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器

权利要求书

1.一种基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器，其特征是：它由多芯光纤(1)、多芯光纤热扩散段(2)、纤端研磨的渐变折射率大芯径多芯光纤(3)、自聚焦透镜(4)、单模光纤(5)和高折射率匹配液(6)组成；所述基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器中多芯光纤热扩散段(2)位于多芯光纤(1)和渐变折射率大芯径多芯光纤(3)之间，多芯光纤热扩散段(2)与渐变折射率大芯径多芯光纤(3)熔接；所述基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器在多芯光纤热扩散段(2)施加热扩散，多芯光纤热扩散段(2)形成折射率渐变区，能够绝热的保持基模传输，并且使多芯光纤中的光束扩束；所述基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器对渐变折射率大芯径多芯光纤(3)进行特殊设计，将渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的纤端形状研磨为内凹圆弧形，实现多芯光纤端出射光束的准直；对渐变折射率大芯径多芯光纤(3)进行纤端研磨，所述基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器在渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的纤端、自聚焦透镜(4)的纤端空间中填充高折射率匹配液(6)，实现多芯光纤端出射光束的分束。

2.根据权利要求1所述的基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器，其中，多芯光纤(1)为双芯光纤，三芯光纤，四芯光纤，七芯光纤，即多芯光纤(1)的纤芯数大于等于2，且多芯光纤具有不同的纤芯分布和纤芯结构。

3.根据权利要求1所述的基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器，其中，渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的长度为0.25节距，或者0.25节距加上1节距的整数倍。

4.根据权利要求1所述的基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器，其中，渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的纤芯分布与多芯光纤(1)的纤芯分布相同，但渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的纤芯直径大于或等于多芯光纤(1)的纤芯直径。

5.根据权利要求1所述的基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器，其中，多芯光纤(1)、多芯光纤热扩散段(2)和渐变折射率大芯径多芯光纤(3)具有一种或多种掺杂剂。

6.根据权利要求1所述基于高折射率匹配液的多芯光纤分束器的制备方法，其特征是包括如下步骤：

1)、对渐变折射率大芯径多芯光纤(3)进行特殊设计

对渐变折射率大芯径多芯光纤(3)进行特殊设计的两个基本原则是：(1)渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的包层与多芯光纤(1)的包层尺寸相同，且纤芯的数量也相同，具有相同的分布方式，纤芯共轴；(2)渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的纤芯芯径，大于或等于多芯光纤(1)的纤芯芯径，但是渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的纤芯不互相重叠；

2)、对多芯光纤热扩散段(2)进行热扩散处理

对多芯光纤热扩散段(2)进行热扩散处理，多芯光纤热扩散段(2)的折射率分布渐变为稳定的准高斯分布，使多芯光纤端出射光束扩束；

3)、对渐变折射率大芯径多芯光纤(3)进行纤端研磨

对渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的纤端进行研磨，实现多芯光纤端出射光束的分束，渐变折射率大芯径多芯光纤(3)的纤端形状研磨为内凹圆弧形；

4)、基于准直光束的直接对准耦合

多芯光纤分束器，单模光纤(5)前端连接长度为0.25节距，或者0.25节距加上1节距的整数倍的自聚焦透镜(4)，将自聚焦透镜(4)与渐变折射率大芯径多芯光纤(3)进行空间直接对准耦合，即自聚焦透镜(4)的轴线依次与纤端研磨的渐变折射率大芯径多芯光纤(3)出射的准直光束的轴线重合；

5)、选择填充匹配液

渐变折射率大芯径多芯光纤(3)与自聚焦透镜(4)之间的空间氛围为匹配液；使用折射率大于或等于纤芯折射率的匹配液注入自聚焦透镜(4)与渐变折射率大芯径多芯光纤(3)进行空间直接对准耦合的空间，在实现多芯光纤端出射光束的准直及分束的基础上，同时消除多芯光纤各个纤芯之间信号的串扰。