[发明专利]新型多芯光纤耦合装置及制备方法

说明书

本发明公开了一种新型多芯光纤耦合装置及制备方法，包括输入多芯光纤(1)和输出多芯光纤(3)，其中：所述输入多芯光纤(1)和所述输出多芯光纤(3)耦合对准，所述输入多芯光纤(1)和所述输出多芯光纤(3)之间设置耦合件(2)，所述耦合件(2)的两端通过光学胶(7)分别与述输入多芯光纤(1)和所述输出多芯光纤(3)相连接；所述耦合件(2)为近似圆台结构，所述耦合件(2)内部设置多个通孔(33)，在通孔(33)内部加入折射率匹配液(5)，保证光的正常传输。与现有技术相比，本发明实现多芯光纤之间信号传输，结构简单，耦合方便并且效率高。

技术领域

本发明涉及光纤耦合技术领域，特别是涉及一种新型多芯光纤耦合装置。

背景技术

由于多芯光纤具有多个通道，沿着不同通道传输大量的信息，是未来光通信重要传输媒介物。现在对于多芯光纤的研究越来越多，多芯光纤的规格种类也随之增加。对于不同规格的多芯光纤而言，由于内外径的尺寸不同导致光纤耦合存在困难。常用的光纤耦合的方法主要有拉锥法、透镜耦合法与聚合物波导法。

公开号为US20140119694的美国专利《Techniques and Devices For Low-lossCouplingToAMulticore Fiber》公开了一种具有锥型光纤束的光纤耦合器》，将多根单模光纤按照多芯光纤的芯径间距进行排布，制成锥型光纤束，该锥形光纤束在锥形端部的直径与常规多芯光纤的直径相同，同时在多个输入光纤与多芯光纤的各个纤芯之间实现纤芯间距、模场直径的匹配，该专利主要目的是实现多芯光纤与多根单芯光纤之间低损耗的信号传输，但不适用于两根多芯光纤之间的信号耦合。

授权号为US10234632的美国专利《Connectors For Multicore Optical FibersAnd Methods Thereof》公开了一种用于多芯光纤的连接器。通过改变透镜的尺寸、形状以及微透镜阵列的排布实现多芯光纤与多芯光纤或者其他光学设备之间的耦合。但该方法主要是利用透镜组进行光的空间耦合，不利于后续的封装，及移动，且具有耦合机构复杂的缺点，对于不同结构的多芯光纤，其耦合形式需要重新进行调整，操作困难，且成本较高。

公开号为CN111796361A的中国发明专利《一种多芯光纤耦合器的制备方法》公开了本发明主要适用于含有多个包层的多包层光纤与单模光纤、少模光纤等非多包层光纤之间的连接。将非多包层光纤和多包层光纤熔接后，插入经过加热拉伸的圆形毛细管，并对圆形毛细管的锥腰区进行二次加热拉伸，之后通过切割二次拉伸形成的锥腰区，得到包含非多包层光纤和多包层光纤的中间件，由该中间件的切割端与多芯光纤熔接实现多芯光纤的耦合。该耦合器可扩展性好，但操作繁琐，结构复杂，多次加热拉伸对于带有空气孔的光纤并不适合，容易造成空气孔的塌陷或断裂，破坏多芯光纤结构。

公开号为CN105785511B的中国发明专利《一种基于拉锥自组装的多芯光纤耦合器制备方法》公开了本发明主要是利用拉锥的技术将七芯光纤与七根单模光纤组成的光纤束进行对准耦合。该方法的可扩展性好、成品率高、工艺简洁、操作简单，但是不适合用于纤芯排布结构不同的多芯光纤之间进行耦合，同时对于带有空气孔结构的光纤，拉锥会破坏光纤结构。

公开号为CN105204119A的中国专利《一种基于微孔加工的多芯光纤耦合器制备方法》公开了本发明采用机械钻孔或激光打孔方式在圆柱体套管中加工与多芯光纤的纤芯排布相同的圆柱孔，并将单模光纤插入微孔内构成光纤束，将多芯光纤和单模光纤构成的光纤束置于套管加工出的微孔中，经紫外胶或热固化胶固定，由抛光机抛光端面，再经六维调整平台对准，通过玻璃套管利用紫外胶固定，或使用熔接机对准熔接固定，完成多芯光纤耦合器制备。但该圆柱体套管中加工的通孔主要是用于放置单模光纤，并且该方法主要针对多芯与多根单模光纤之间的耦合，耦合器中加工的通孔的直径为定值，限制其使用的场景。