[发明专利]一种选模型环芯光纤耦合器及其制作方法

权利要求书

1.一种选模型环芯光纤耦合器，其特征在于：包括

呈锥形的玻璃管光纤束，锥形所在的一端具有锥腰，并在锥腰处进行切割，所述玻璃管光纤束包括：

一经过拉锥处理的多孔玻璃管，具有中心孔和外侧孔；

一经过销蚀处理的输入环芯光纤，插入所述中心孔内；

一经过拉锥和销蚀处理的输入单模光纤，插入所述外侧孔内；

一输出环芯光纤，与所述玻璃管光纤束的锥腰切割处熔接；

其中，所述玻璃管光纤束由所述多孔玻璃管、输入环芯光纤和输入单模光纤熔融塌缩而成，所述玻璃管光纤束切割后的长度能够实现光从输入单模光纤到输入环芯光纤对应模式的完全耦合。

2.根据权利要求1所述的选模型环芯光纤耦合器，其特征在于：所述输入环芯光纤包括输入环芯光纤纤芯、输入环芯光纤包层和输入环芯光纤涂覆层。

3.根据权利要求2所述的选模型环芯光纤耦合器，其特征在于：所述输入环芯光纤纤芯在轴向上尺寸结构不变，所述输入环芯光纤包层的折射率与多孔玻璃管的折射率相等，所述输入环芯光纤与所述输出环芯光纤有相同的结构参数。

4.根据权利要求1所述的选模型环芯光纤耦合器，其特征在于：所述输入单模光纤包括：输入单模光纤纤芯，输入单模光纤包层，单模光纤涂覆层。

5.根据权利要求4所述的选模型环芯光纤耦合器，其特征在于：所述输入单模光纤包层的折射率与多孔玻璃管的折射率相等。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的选模型环芯光纤耦合器的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）光纤尺寸参数的仿真计算

根据输入环芯光纤的基本参数信息仿真计算模式特性，模式特性包括模式类型和有效折射率，按照有效折射率相等的原则仿真计算对应输入单模光纤所需要的纤芯尺寸，在此基础上通过设定输入环芯光纤和输入单模光纤的位置关系，仿真计算光从输入单模光纤完全耦合到输入环芯光纤在对应模式所需的长度；

（2）多孔玻璃管的拉锥处理

根据输入环芯光纤和输入单模光纤的尺寸选定多孔玻璃管，并按照孔径尺寸进行拉锥；

（3）输入环芯光纤的销蚀处理

按照包层尺寸需求和多孔玻璃管中心孔的孔径尺寸对输入环形光纤的包层进行销蚀处理；

（4）输入单模光纤的拉锥和销蚀处理

根据步骤1中仿真出的输入单模光纤纤芯尺寸对标准输入单模光纤进行拉锥处理，然后按照包层尺寸需求对拉锥后的输入单模光纤包层进行销蚀处理；

（5）多孔玻璃管和光纤的熔融塌缩

将步骤3中处理后的输入环芯光纤和步骤4中处理后的输入单模光纤分别插入多孔玻璃管的中心孔和外侧孔，然后通过加热方式对锥形结构进行熔融塌缩，排出孔中残留的空气，使输入环芯光纤和输入单模光纤与多孔玻璃管紧密贴合，形成玻璃管光纤束；

（6）玻璃管光纤束的切割与熔接

根据步骤1中仿真计算结果，将塌缩完成的玻璃管光纤束在耦合长度位置进行切割，然后与输出环芯光纤进行熔接，得到对应模式的选模型环芯光纤耦合器。