[发明专利]一种基于热扩芯阵列尾纤的扇入扇出器及其实现方法

说明书

本发明公开了一种基于热扩芯阵列尾纤的扇入扇出器及其实现方法，装置包括玻璃管体，所述玻璃管体一端设有多芯准直模块，所述玻璃管体另一侧设有多纤准直模块；其中，所述多芯准直模块，用于对多芯光纤光束进行准直后，与单芯光纤光束进行耦合；所述多纤准直模块，用于对所述单芯光纤光束进行准直后，与所述多芯光纤光束进行耦合。本发明实施例通过多芯准直模块和多纤准直模块对多芯光纤和单芯光纤进行耦合，能够广泛应用于光纤通信技术领域。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其是一种基于热扩芯阵列尾纤的扇入扇出器及其实现 方法。

背景技术

近年来，随着互联网的蓬勃发展，单根光纤的传输速率已趋近理论极限水平，光纤传输 系统传输容量达到瓶颈。以多芯光纤为载体的空分复用技术，充分利用了空间维度，能够有 效地提高单根光纤的传输容量并突破上述瓶颈，这在超容量长距离光纤传输系统中已得到了 验证。多芯光纤扇入扇出器是多芯光纤广泛应用和发展的关键器件，吸引着业界同行的广泛 关注，研究人员们围绕着多芯光纤扇入扇出器的小型化，低损耗，低成本，高可靠性等方面， 进行了一系列的研究。

公开号为CN105589223A的一项中国专利在2016年05月18日公开了一种多芯光纤分束 器，以铌酸锂晶体为衬底制作三条光波导，通过波导的形式来引出多芯光纤中的输入光，实 现多芯光纤与单芯光纤的光传输。但是该专利技术无法实现对多芯光纤中每个纤芯的单一引 出。

公开号为CN110441862A的一项中国专利在2019年11月12日公开了一种低插入损耗的 串扰抑制型多芯光纤分束器，由输入标准单模光纤、多包层光纤、多孔石英毛细套管和多芯 光纤组成。但是该专利同样无法实现对多芯光纤中每个纤芯的单一引出。

公开号为CN102819066A的一项中国专利在2012年12月12日公开了一种多芯光纤与平 面光波导耦合的3D变换器，通过空间倾斜的光波导连接，实现多芯光纤与平面光波导之间的 连接。但这种光波导方案制作工艺复杂，制作成本高昂，无法广泛应用于光通信领域。

公开号为CN111596411A的一项中国专利在2020年8月28日公开了一种基于MEMS反射 器的多芯光纤扇入扇出器，通过对MEMS反射镜的调节，实现多芯光纤与单芯光纤之间的耦合， 但同样面临结构复杂、成本高昂、难以广泛应用的问题。

公开号为CN111965757A的一项中国专利在2020年9月23日公开了一种基于准直光束直 接对耦的多芯光纤扇入扇出器，设计了一款渐变折射率的大芯径多芯光纤，实现多芯光纤中 输入光的准直，输出端单芯光纤端面集成一个自聚焦微透镜，再通过空间耦合的方式，完成 多芯光纤对单芯光纤的光耦合传输。该专利多提出的渐变折射率的大芯径多芯光纤结构设计 复杂，成本高昂，也面临难以广泛应用的问题。

多芯光纤纤芯间距通常只有单芯光纤包层直径的一半，无法直接通过光纤连接器的方案 进行耦合输出，以往的多芯光纤扇入扇出器主要包括特殊设计的波导结构，借助聚焦透镜制 成光纤准直器进行空间光耦合，通过腐蚀单模光纤降低包层直径实现纤芯间距匹配等，但是 以上现有多芯光纤扇入扇出器要么存在无法同时实现每个纤芯高效耦合的问题，要么存在结 构复杂，成本高昂，难以广泛应用的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于热扩芯阵列尾纤的扇入扇出器及其实现方法，以 实现对多芯光纤的同时耦合。

一方面，本发明提供了一种基于热扩芯阵列尾纤的扇入扇出器，包括玻璃管体，所述玻 璃管体一端设有多芯准直模块，所述玻璃管体另一侧设有多纤准直模块；

其中，所述多芯准直模块，用于对多芯光纤光束进行准直后，与单芯光纤光束进行耦合；

所述多纤准直模块，用于对所述单芯光纤光束进行准直后，与所述多芯光纤光束进行耦 合。

可选地，所述多芯准直器由多芯尾纤和第一聚焦透镜组成；