一种光纤集成模块以及微结构光纤器件制造技术

技术编号:21317867 阅读:6 留言:0更新日期:2019-06-12 15:56
本申请涉及一种光纤集成模块以及微结构光纤器件,其中该光纤集成模块沿光路入射端依次包括:准直透镜,所述准直透镜以使从单模光纤输出的发散激光变成准直光束;会聚透镜,所述会聚透镜以使所述准直光束以LP01模式耦合进入大模场光纤中。本实用新型专利技术通过准直透镜与会聚透镜的耦合关系使得单模光纤与大模场光纤得以适配,实现了单模光纤和大模场光纤间的模场匹配和低损耗连接。此外,由于该光纤集成模块结构简单,因此简化了组装步骤并节省了大量的人力以及资源成本。

An Optical Fiber Integrated Module and Microstructure Optical Fiber Device

The present application relates to an optical fiber integration module and a microstructured optical fiber device, in which the optical fiber integration module includes, in turn, a collimating lens along the incident end of the optical path, the collimating lens to convert the divergent laser output from a single mode optical fiber into a collimating beam, and the convergent lens to couple the collimating beam into a large mode optical fiber in LP01 mode. Through the coupling relationship between collimating lens and focusing lens, the single mode fiber and the large mode field fiber can be adapted, and the mode field matching and low loss connection between the single mode fiber and the large mode field fiber can be realized. In addition, because of its simple structure, the optical fiber integrated module simplifies the assembly process and saves a lot of manpower and resource costs.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤集成模块以及微结构光纤器件
本技术涉及光纤
,特别是涉及一种光纤集成模块以及微结构光纤器件。
技术介绍
目前,随着光纤器件运用的越来越广泛,人们对于光纤器件的要求越来越高。其中的一种就是对于光纤器件,渴望实现更小的噪音、没有高阶模和没有模式色散。单模光纤激光器和单模光纤放大器可以满足这些要求。但是,在短脉冲放大器中使用单模光纤是不利的,因为单模光纤纤芯限制了光纤本身的饱和能量,进而限制可获得的脉冲能量。在传统技术中,为了实现低噪音、减少和消除任何的高阶模和完成抑制模式色散,模式匹配器被用于光纤激光器系统中,它主要用于单模光纤一级放大器和后面的大模场光纤放大器间的基模耦合连接,或者单模光纤种子源与后面的大模场光纤放大器的基模耦合连接。MFA(模式匹配器)一般是采用熔融拉锥技术制造,通过扩大单模光纤纤芯尺寸和收缩大模场光纤纤芯尺寸,然后熔拉在一起。它被放在激光器单模激光和大模场光纤放大器之间或者放在单模光纤放大器和大模场光纤放大器之间。熔融拉锥型MFA的缺点包括:1、大多数光纤激光器使用的光纤器件都是基于微光学技术,熔融拉锥型MFA与其它微光学器件不兼容,所以熔融拉锥型MFA只能单独制作和封装,无法与其它微光学器件集成,这会增加激光器的体积和成本。2、反射的激光或者来自大模场光纤放大器中自发辐射回来的强激光。这些强激光会造成单模光纤纤芯表面损伤,特别是单模光纤芯纤表面镀增透膜情况下容易损伤。解决的方法是在MFA后面加入一个带通滤波片,大部分反射回来的激光(即不在滤波片工作波长范围内的激光)将被堵住和不允许其通过MFA。但是,这个缺点是带通滤波器输出端必须是大模场光纤而不是单模光纤。大模场光纤和封装是昂贵和复杂的。3、单模光纤放大器与大模场光纤放大器之间的传统连接方式是采用三个单独的器件熔接。这种结构缺点体现在额外的激光损耗高、成本高和体积大,不仅三个单独器件需要占用更多的空间,器件间的盘纤也会占用更多的空间。
技术实现思路
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种可以实现减小损耗并且结构简单易于组装的光纤集成模块以及微结构光纤器件。一种光纤集成模块,所述光纤集成模块沿光路入射端依次包括:准直透镜,所述准直透镜以使从单模光纤输出的发散激光变成准直光束;会聚透镜,所述会聚透镜以使所述准直光束以LP01模式耦合进入大模场光纤中。在其中一个实施例中,所述光纤集成模块沿光路入射端在所述准直透镜与所述会聚透镜之间还设有:滤波片,所述滤波片用于对所述准直光束进行滤波。在其中一个实施例中,所述光纤集成模块沿光路入射端在所述准直透镜与所述会聚透镜之间还依次设有:第一起偏器、法拉第旋转器、半波片以及第二起偏器。在其中一个实施例中,所述光纤集成模块沿光路入射端在所述准直透镜与所述会聚透镜之间还依次设有:第一起偏器、法拉第旋转器、半波片、第二起偏器以及滤波片。在其中一个实施例中,所述准直透镜和所述会聚透镜为C-lens。在其中一个实施例中,所述光纤集成模块是一个具有微光学型模场适配功能的模块。在其中一个实施例中,所述滤波片为1064±1nm带通滤波片。在其中一个实施例中,所述第一起偏器和所述第二起偏器为光束移位器。在其中一个实施例中,所述法拉第旋转器为45度法拉第旋转器。一种微结构光纤器件,所述微结构光纤器件沿光路入射端依次包括:单模光纤,所述单模光纤作为光纤输入端;上述的光纤集成模块;大模场光纤,所述大模场光纤作为光纤输出端;其中,所述单模光纤、光纤集成模块以及大模场光纤设置于封装壳体内部。上述光纤集成模块沿光路入射端依次包括:准直透镜,准直透镜以使从单模光纤输出的发散激光变成准直光束;会聚透镜,会聚透镜以使所述准直光束以LP01模式耦合进入大模场光纤中。本技术通过准直透镜与会聚透镜的耦合关系使得单模光纤与大模场光纤得以适配,实现了单模光纤和大模场光纤间的模场匹配和低损耗连接。此外,由于该光纤集成模块结构简单,因此简化了组装步骤并节省了大量的人力以及资源成本。上述微结构光纤器件沿光路入射端依次包括:单模光纤,单模光纤作为光纤输入端;光纤集成模块;大模场光纤,大模场光纤作为光纤输出端;其中,单模光纤、光纤集成模块以及大模场光纤设置于封装壳体内部。本技术通过准直透镜与会聚透镜的耦合关系使得单模光纤与大模场光纤得以适配,实现了单模光纤和大模场光纤间的模场匹配和低损耗连接。此外,由于该微结构光纤器件结构简单,因此简化了组装步骤并节省了大量的人力以及资源成本。附图说明图1为一个实施例中光纤集成模块的结构示意图;图2为另一个实施例中光纤集成模块的结构示意图;图3为另一个实施例中光纤集成模块的结构示意图;图4为另一个实施例中光纤集成模块的结构示意图。附图标号:100-单模光纤;110-大模场光纤;200-准直透镜;210-会聚透镜;300-滤波片;400-第一起偏器;401-第二起偏器;410-法拉第旋转器;420-半波片。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一起偏器称为第二起偏器,且类似地,可将第二起偏器称为第一起偏器。在一个实施例中,如图1所示,提供了一种光纤集成模块,该光纤集成模块沿光路入射端依次包括:准直透镜200,准直透镜200以使从单模光纤100输出的发散激光变成准直光束;会聚透镜210,会聚透镜210以使准直光束以LP01模式耦合进入大模场光纤110中。具体地,该光纤集成模块由单模光纤输入以及大模场光纤输出,具体包括:一对准直透镜200和会聚透镜210的微光学模场匹配器。在一个具体的实施例中,准直透镜200和会聚透镜210为C-lens。准直透镜200的入射面为平面,准直透镜200的出射面为凸面。会聚透镜210的入射面为凸面,会聚透镜210的出射面为平面。准直透镜200使单模光纤输出的发散激光变成准直光束。会聚透镜210使准直透镜200准直的光束以LP01模式耦合进入大模场光纤中。对于一阶近似计算,会聚透镜210的有效焦距与准直透镜200有效焦距的比值等于在SMF的模场半径(w1)与LMAF的模场半径(w2)的比值。可以理解的,准确的计算应该考虑到单模光纤物理光学传播到大模场直径光纤的LP01模式和考虑准直透镜200和会聚透镜210的畸变。在本实施例中,通过准直透镜200与会聚透镜210的耦合关系使得单模光纤100与大模场光纤110得以适配,实现了单模光纤100和大模场光纤110间的模场匹配和低损耗连接。此外,由于该光纤集成模块结构简单,因此简化了组装步骤并节省了大量的人力以及资源成本。在一个实施例中,如图2所示,提供了一种光纤集成模块,该光纤集成模块沿光路入射端依次包括:准直透镜200,准直透镜200以使从单模光纤100输出的发散激光变成准直光束;滤波片300,滤波片300用于对准直光束进行滤波;会聚透镜210,会聚透镜210以使准直光束以LP01模式耦本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种光纤集成模块,其特征在于,所述光纤集成模块沿光路入射端依次包括:准直透镜,所述准直透镜以使从单模光纤输出的发散激光变成准直光束;会聚透镜,所述会聚透镜以使所述准直光束以LP01模式耦合进入大模场光纤中。

【技术特征摘要】
1.一种光纤集成模块,其特征在于,所述光纤集成模块沿光路入射端依次包括:准直透镜,所述准直透镜以使从单模光纤输出的发散激光变成准直光束;会聚透镜,所述会聚透镜以使所述准直光束以LP01模式耦合进入大模场光纤中。2.根据权利要求1所述的光纤集成模块,其特征在于,所述光纤集成模块沿光路入射端在所述准直透镜与所述会聚透镜之间还设有:滤波片,所述滤波片用于对所述准直光束进行滤波。3.根据权利要求1所述的光纤集成模块,其特征在于,所述光纤集成模块沿光路入射端在所述准直透镜与所述会聚透镜之间还依次设有:第一起偏器、法拉第旋转器、半波片以及第二起偏器。4.根据权利要求1所述的光纤集成模块,其特征在于,所述光纤集成模块沿光路入射端在所述准直透镜与所述会聚透镜之间还依次设有:第一起偏器、法拉第旋转器、半波片、第二起偏器以及滤波片。5.根据权利要求1-4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员:何淳陈广隆秦国双
申请(专利权)人:英诺激光科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:广东,44

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