一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器及其制备方法，包括将经化学腐蚀的单模光纤组成的光纤束以及经化学腐蚀的多芯光纤对准后再连接。光纤束腐蚀端面与化学腐蚀的多芯光纤连接，未腐蚀的端面与光发射机连接，化学腐蚀的多芯光纤与未腐蚀的多芯光纤熔接，传输一段距离之后，再与化学腐蚀的多芯光纤连接，该化学腐蚀的多芯光纤的另一个端面与另一光纤束的腐蚀端面连接，该光纤束未腐蚀的端面与光接收机连接。本发明专利技术在基于多芯光纤的空分复用系统、基于多芯光纤的传感系统中都具有普遍的应用意义与应用前景，具有连接灵活、稳定、插入损耗低、串扰低、对外界干扰容忍度高等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多芯光纤信号传输
，更具体地，涉及一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器及其制备方法。
技术介绍
当前光通信网络规模不断扩大、容量快速增长、业务日益丰富，按此趋势，现有的单模光纤传输系统在2020年左右将出现容量危机。在此背景下，基于空分复用的多芯光纤充分利用了空间维度来提升单根单模光纤中的传输容量，成为可以有效克服传统单模光纤传输容量极限导致的容量紧缩问题的关键技术之一。由于多芯光纤是在与单模光纤近乎相同的包层尺寸内包含多个(例如7个，12个，或19个等)纤芯，因此在多芯光纤的实际使用中，需要解决的问题是如何将光发射机的信号通过单模光纤复用到多芯光纤中，以及如何将多芯光纤中的信号解复用到接收机中。目前解决上述问题采用的方法主要有熔融拉锥耦合方法以及透镜聚焦方法，以七芯光纤为例，前者通过将多芯光纤的端面熔融拉锥，分成7束分离的单芯光纤，牵引出一段距离后再各自与单模光纤相连接。但不可避免的是这种方法工艺难度较大，如何保证均匀的拉锥是很大的难点。另外这种方法对于纤芯的偏差容忍度较低，而且一经连接就不能再进行调整。后者将单模光纤中的信号用透镜聚焦的方法会聚到多芯光纤的各个纤芯中，以及将多芯光纤中的信号用透镜分离出来再用透镜准直到单模光纤中。但这种方法对于整个复用/解复用装置需要至少16块透镜(复用/解复用需要2×7＝14块透镜准直器，多芯光纤两个端面前各需要一块透镜聚焦/分束)，r>费用不菲，而且一经搭建好体积较为庞大。另外这种方法耦合损耗较大，而且对于外界干扰的容忍度较低，对于震动等因素较为敏感，仅适用于在实验室进行研究。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，为解决基于多芯光纤的空分复用系统以及基于多芯光纤的传感系统中涉及到的信号复用/解复用的难题，本专利技术提供一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器及其制备方法，将单模光纤中的信号复用到多芯光纤中以及将多芯光纤中的信号解复用到单模光纤中。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器的制备方法，包括以下步骤：步骤1测算所选取的多芯光纤的芯间距，其中所述多芯光纤的纤芯数目为N；步骤2去除N根与所述多芯光纤的纤芯同质的单模光纤其一端的有机物涂履层，将去除涂履层后的所述N根单模光纤的玻璃包层同时浸入浓度较高的溶蚀溶液进行快速溶蚀，至其玻璃包层直径略大于所述多芯光纤的芯间距，再将所述N根单模光纤的玻璃包层同时浸入浓度较低的所述溶蚀溶液进行精确溶蚀，至其玻璃包层直径等于所述芯间距；步骤3将所述N根单模光纤的经溶蚀后的一端按所述多芯光纤内N个纤芯的分布进行同样的排列，并经黏合固化固定成为光纤束固定端；步骤4将所述光纤束固定端与所述多芯光纤进行对准后再连接，即得到所述空间复用/解复用器。按照本专利技术的另一方面，提供了一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器，其使用上述制备方法进行制备，将所述N根单模光纤未经溶蚀的一端制成常规标准光纤连接器，所述多芯光纤未与所述光纤束固定端连接的一端用于与链路传输用的多芯光纤进行熔接。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术应用范围广泛，适用于大部分基于多芯光纤且需要将信号复用/解复用的场合例如空分复用传输系统以及分布式传感系统等。本专利技术可快速精确的将单模光纤玻璃包层直径溶蚀至目标值，且能提高被溶蚀光纤的表面光洁度和均匀性，改善细光纤的可操作性。本专利技术方法所制备的复用/解复用器具有通用性好、尺寸小、损耗低、灵活耐用、对外界干扰容忍度高、易批量生产等优点，更具有现场实施意义。附图说明图1为本专利技术七芯光纤复用/解复用器连接组件的结构示意图；图2为本专利技术实施例的七芯光纤复用/解复用器的连接示意图；图3为本专利技术另一施例的三芯光纤复用/解复用器的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1所示为本专利技术七芯光纤复用/解复用器连接组件的结构示意图，其中1和3分别表示光纤束和七芯光纤的纤芯，为同质型；2为经化学腐蚀之后的单模光纤；4为经化学腐蚀之后的用于本专利技术复用/解复用器的七芯光纤；实线6和虚线5分别表示经化学腐蚀前的原始七芯光纤边界和化学腐蚀之后的边界。在本专利技术实施例中，根据多芯光纤芯间距的大小，先用化学腐蚀方法将单模光纤一端的玻璃包层腐蚀到等于多芯光纤的芯间距。然后再按照多芯光纤中的纤芯分布对腐蚀过的单模光纤进行同样的排列，即将与多芯光纤芯数相同的多根(例如7根、3根、或19根等)单模光纤按照围绕心轴均匀对称排布，最常用的是按六边形排列堆积放到玻璃毛细管中。例如，七芯光纤的排布方式为在心轴有一根纤芯，围绕该心轴纤芯对称均匀分布6根纤芯。还可以在第二圈的6根纤芯外再对称均匀分布12根纤芯，使得每一根纤芯与其周围最临近的纤芯的距离相等。三芯光纤的排布最简单，只需围绕心轴成正三角形排布且心轴位于三角形的中心。此处以7根单模光纤为例。将玻璃包层腐蚀至目标直径的单模光纤的端面浸入到低粘度黏合剂中，较优的选择粘度低于100cps的黏合剂。由于毛细作用，黏合剂会被吸入到这7根玻璃包层被腐蚀的单模光纤的间隙中，通过黏合剂的表面张力这7根薄包层的单模光纤紧密的排列到一起。经黏合剂干燥固化之后使得7根单模光纤在玻璃毛细管中固定，最后玻璃毛细管端面使用机械抛光，即得到光纤束。图2所示为本专利技术实施例的七芯光纤复用/解复用器的连接示意图。7为单模光纤的未溶蚀的一端，根据实际需要制备成标准光纤连接器；8为集成在插芯里的溶蚀后的7根单模光纤；9为整体溶蚀之后的七芯光纤；10为原始七芯光纤。在应用中，集成的溶蚀后的7根单模光纤8与整体溶蚀之后的七芯光纤9为机械连接或匹配液连接，整体溶蚀之后的七芯光纤9与原始七芯光纤10为熔接。在应用中，组件7、8、9共同构成七芯光纤复用/解复用器。容易理解，在链路传输光纤，即原始七芯光纤10的另一端，也需要配置一套复用/解复用器，其连接关系相同，作用在于方便地将信号复用和解复用。在应用中，光纤束未腐蚀的端面与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器的制备方法，其特征在于，包括：步骤1测算所选取的多芯光纤的芯间距，其中所述多芯光纤的纤芯数目为N；步骤2去除N根与所述多芯光纤的纤芯同质的单模光纤其一端的有机物涂履层，将去除涂履层后的所述N根单模光纤的玻璃包层同时浸入浓度较高的溶蚀溶液进行快速溶蚀，至其玻璃包层直径略大于所述多芯光纤的芯间距，再将所述N根单模光纤的玻璃包层同时浸入浓度较低的所述溶蚀溶液进行精确溶蚀，至其玻璃包层直径等于所述芯间距；步骤3将所述N根单模光纤的经溶蚀后的一端按所述多芯光纤内N个纤芯的分布进行同样的排列，并经黏合固化固定成为光纤束固定端；步骤4将所述光纤束固定端与所述多芯光纤进行对准后再连接，即得到所述空间复用/解复用器。

【技术特征摘要】
1.一种适用于多芯光纤的空间复用/解复用器的制备方法，其特征在
于，包括：
步骤1测算所选取的多芯光纤的芯间距，其中所述多芯光纤的纤芯数
目为N；
步骤2去除N根与所述多芯光纤的纤芯同质的单模光纤其一端的有机
物涂履层，将去除涂履层后的所述N根单模光纤的玻璃包层同时浸入浓度
较高的溶蚀溶液进行快速溶蚀，至其玻璃包层直径略大于所述多芯光纤的
芯间距，再将所述N根单模光纤的玻璃包层同时浸入浓度较低的所述溶蚀
溶液进行精确溶蚀，至其玻璃包层直径等于所述芯间距；
步骤3将所述N根单模光纤的经溶蚀后的一端按所述多芯光纤内N个
纤芯的分布进行同样的排列，并经黏合固化固定成为光纤束固定端；
步骤4将所述光纤束固定端与所述多芯光纤进行对准后再连接，即得
到所述空间复用/解复用器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中被溶蚀的玻
璃包层长度控制在6至15mm，所述N根单模光纤被溶蚀部分长度差距小于
2mm。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中被溶蚀的玻
璃包层长度控制在10mm，所述N根单模光纤被溶蚀部分长度差距小于2mm。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤2中
所述溶蚀溶液为氢氟酸溶液，先用浓度为35％～50％的氢氟酸溶液进行快速
溶蚀，再用浓度为15％～20％的氢氟酸溶液进行精确溶蚀。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2进行溶蚀时，

【专利技术属性】
技术研发人员：曹蓓蓓，韦会峰，张心贲，李博睿，孙程，李江，刘阳，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42