[发明专利]增强型光纤耦合器及其加工方法

说明书

本发明涉及一种用于分支和耦合光纤的光纤耦合器的增强方法。

光纤耦合器是通过对多根光纤进行加热、熔解粘结和张拉来制造的。然而，由于涉及到的光纤耦合器外周的熔解粘结区域极其薄，所以易受外力影响，使温度发生变化。问题在于它的性能易于变化或损坏。

因此，通常的做法是将光纤耦合器固定到一个具有同石英膨胀系数相等的线性膨胀系数的增强部件上，防止熔解粘结区域受外力影响，为光纤耦合器提供稳定的温度响应特性。

例如，日本实用新型公开号NO。24308/1989和日本专利公开号No.63907/1989公开了一个平板部件、一个管状部件和一个两端呈半圆切口的管子作为固定部件。用一种环氧树脂、尿烷或氰基热固胶或紫外线固化胶将耦合器固定到该管子上。

通常一些增强光纤耦合器的方法存在工作量大的问题。更确切地说，日本专利公开号No.63907/1989所公开的采用管状固定部件的方法要求在管子内壁使用一种胶。这项工作既复杂又费时，虽然采用两端呈半圆形切口的管子作为固定部件减少了施胶的难度，但制作这种两端半园切口的管子仍然是困难。

日本实用新型公开号No.24308/1989公开的平板式固定部件装置不仅便于胶的使用，而且部件的制作也很方便。

尽管光纤耦合器固定到平板部件后，光纤耦合区域应该免受外力影响，但仍有必要用另外的方法覆盖部分或全部耦合区域，来对耦合区域进行增强，从而又要求付出额外的劳动。

鉴于上述问题，本发明提供了一种耦合器，其特征在于一个带有纵向狭长切口的管状部件作为第一增强部件，在第一增强部件的外周上有一个第二增强部件。

虽然热固胶、紫外线固化胶以及类似的一些胶可以作为一种将光纤耦合器固定到第一增强部件的装置，但在本发明中，最好采用一种专门的热熔胶。

尽管硅橡胶和诸如此类的材料，以及铝和镍铁合金这样的金属可用作第二增强部件，但在这里最好选用一种可热收缩管。

因为按照本发明的第一增强部件是带有纵向狭长切口的管状部件，既容易制造，又能有效地避免外力影响。在增强区域内，光纤耦合器容易在增强部件内置位，也容易施胶。

事先将热熔胶涂覆在作为将光纤耦合器固定于其上的装置的第一增强部件上，通过简单地加热熔胶就可将耦合器固定住。

此外，采用热收缩管作为第二增强部件，可同时使热熔胶熔解和热收缩管收缩，这样就极大地减少了劳动。

图1（a）是本发明光纤耦合器的一个实施例的示意图;

图1（b）是第一增强部件的示意图，它为管状结构，纵向有一个狭长切口。

图2是光纤耦合器制造设备框图。

本发明的详细内容将通过实例方式进行说明。图1（b）所示的石英管（其内直径为2。0mm，外直径为4。0mm）用作为第一增强部件3。该管沿纵向有一个1.0mm宽的狭长切口。一种主要由乙烯醋酸乙烯酯组成的热熔胶4被用来将光纤耦合器固定到增强部件上。

如图1（a）所示，第二增强部件5是一个热收缩管（住友电子工业有限公司Sumitomo  Electric  Industries，Ltd的Sumi管），收缩前其内直径为6.0mm，收缩后为3。0mm。

利用图2所示的设备，用两根1.3μm波长的普通单模光纤用来试验一个光纤耦合器，该耦合器在1.3μm波长的分支率为50%。在这种情况下，光纤的芯与包层间的折射率之差为0.3%，芯和包层直径分别为8μm和125μm。

更具体地说，光纤耦合器的制作所采用的方法包括以下步骤：除去光纤包层材料2，用光纤箝位器12将外露的玻璃部位1固定，用小型焊炬14熔解粘结玻璃部位1，并且热张拉该熔解粘结部位，以提供一种预定的分支状态，当测量光来自光源16时，用功率计17、18监测耦合器的光分支状态。

第一增强部件3、热熔胶4和事先已制作好的第二增强部件5用于固定熔解粘结区域，并被加热和张拉。

热熔胶在管插入具有狭长切口的第一石英管增强部件的两端之前，先热压成形于管子中。一个热收缩管设置在石英管的外周上。一个支撑板8支持着以这种方法制成的增强部件。张拉之后，支撑板被移动，熔解粘结区域被增强部件所覆盖。

尽管将这样处理的热熔胶设置在管内离管子各端距离不小于5mm处就能够固定热熔粘结区域，但是在离端口10到15mm之间嵌入胶，可以更加牢固地固定。