一种用于集成的异形端面光纤耦合器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于集成的异形端面光纤耦合器，包括集成芯片板、光纤固定板和基板：光纤固定板上设置有容纳光纤的光纤V形槽，集成芯片板上设有集成芯片V形槽；集成芯片板上包括半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光纤，裸光纤半柱透镜的平面端与特殊光纤的入射端面用光胶粘在一起；集成芯片V形槽与特殊光纤经过特殊处理的表面相匹配；光纤V形槽与特殊光纤的正常表面相匹配；半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光纤处在同一光轴上。本发明专利技术的优点体现在：采用的组件是半导体激光芯片、裸光纤半柱透镜以及特殊光纤，体积小，可以组装实现集成；多方面的提高耦合效率，结构简单，容易获得，价格低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信领域，具体涉及一种用于集成的异形端面光纤耦合器。
技术介绍
在光学通信或相关的领域，从光源发出的散射光通量均是由透镜传导至光纤的。而过去用来进行光传输的普通光纤的入射端一般是平面。虽然平面的造价颇为低廉，但由于受其特性所限，该入射端为平面的光纤无法实现高耦合效率的完成光源至光纤的光学耦合(一般为20％～75％)，因为半导体激光芯片可以做的非常小，它的光斑尺寸与平面光纤的尺寸大小不一致，使得产生模场失配，大大影响耦合效率。所以，在现阶段，特殊光纤通常被用来作为高耦合光纤。另一方面，由于光纤和包层的折射率差较小，有时由于光束进入光纤的入射角大小不满足全反射的条件而无法在光纤中传输，光耦合效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于集成的异形端面光纤耦合器，能够以低损耗实现从半导体激光芯片至异形端面光纤耦合器的光学耦合，并且耦合效率高，造价低，加工容易，体积小易于集成。为实现上述目的，本专利技术公开了如下技术方案：一种用于集成的异形端面光纤耦合器，包括集成芯片板、光纤固定板和基板，三者用紫外胶固定在一起：光纤固定板上设置有容纳光纤的光纤V形槽，集成芯片板上设有集成芯片V形槽，光纤V形槽的间距尺寸与集成芯片V形槽的间距尺寸相同；集成芯片板上包括半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光纤，裸光纤半柱透镜的平面端与特殊光纤的入射端面用光胶粘在一起；特殊光纤的入射端是半锥形的，集成芯片V形槽是有一定的倾斜角度的，与特殊光纤经过特殊处理的表面相匹配，并用匹配胶完全固定在一起；光纤V形槽与特殊光纤的正常表面相匹配，并用匹配胶完全固定在一起；半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光纤处在同一光轴上。进一步的，所述特殊光纤是由普通光纤的一端经熔融拉制成锥形后，在其尖端取适当距离剪切成半锥形再进行研磨而成。进一步的，所述裸光纤半柱透镜是由光纤去掉包层只剩下纤芯部分制成的柱状透镜，再切割成半柱透镜。进一步的，所述半导体激光芯片距离裸光纤半柱透镜10-40μm。本专利技术公开的一种用于集成的异形端面光纤耦合器，具有以下有益效果：1、本专利技术采用的组件是半导体激光芯片、裸光纤半柱透镜以及特殊光纤，这些的体积都很小，可以组装实现集成。2、本专利技术采用裸光纤半柱透镜和特殊光纤，多方面的提高耦合效率，使得光纤耦合效率可高达95％。3、本专利技术的结构简单，容易获得，价格低廉。附图说明图1是本专利技术的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的俯视示意图；图2是本专利技术的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的左视示意图；图3是本专利技术中的一种用于集成的异形端面光纤耦合器中的特殊光纤制造的横切面示意图；图4是本专利技术中的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的异形端面光纤耦合器的三维示意图；其中：1-基板，2-集成芯片板，3-光纤固定板，4-半导体激光芯片，5-裸光纤半柱透镜，6-集成芯片V形槽，7-特殊光纤，8-光纤V形槽，9-光轴，10-紫外胶，11-匹配胶，12-光胶具体实施方式下面结合实施例并参照附图对本专利技术作进一步描述。附图1是本专利技术的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的俯视示意图和附图2是本专利技术的一种用于集成的异形端面光纤耦合器的左视示意图：从半导体激光芯片4处发出的光束经裸光纤半柱透镜5被耦合到特殊光纤7的入射端，再经过特殊光纤7传输。本专利技术一种用于集成的异形端面光纤耦合器，包括集成芯片板2、光纤固定板3和基板1，三者用紫外胶10固定在一起：光纤固定板3上设置有容纳光纤的光纤V形槽8，集成芯片板2上设有集成芯片V形槽6，光纤V形槽8的间距尺寸与集成芯片V形槽6的间距尺寸相同；集成芯片板2上包括半导体激光器芯片4、裸光纤半柱透镜5和特殊光纤7，裸光纤半柱透镜5的平面端与特殊光纤7的入射端面用光胶12粘在一起，如图4所示；特殊光纤7的入射端是半锥形的，集成芯片V形槽6是有一定的倾斜角度的，与特殊光纤7经过特殊处理的表面相匹配，并用匹配胶11完全固定在一起；光纤V形槽8与特殊光纤7的正常表面相匹配，并用匹配胶11完全固定在一起；半导体激光器芯片4、裸光纤半柱透镜5和特殊光纤7处在同一光轴上。见图3。本实施例中，特殊光纤7是由普通光纤的一端经熔融拉制成锥形后，在其尖端取适当距离剪切成半锥形再进行研磨而成。本实施例中，裸光纤半柱透镜5是由光纤去掉包层只剩下纤芯部分制成的柱状透镜，再切割成半柱透镜。本实施例中，半导体激光芯片4距离裸光纤半柱透镜10-40μm。在本专利技术中，半导体激光器通常被用来作为光源，当光纤作为耦合器的组件时，其光耦合效率的提高尤为重要。裸光纤半柱透镜5比圆透镜更容易获得，且造价低，裸光纤半柱透镜5的平面端能够和特殊光纤7的入射端很好的光胶粘在一起，裸光纤半柱透镜5将半导体激光芯片4发出的光耦合到特殊光纤7上，缩短了半导体激光芯片4、裸光纤半柱透镜5以及特殊光纤7之间的距离，从而减弱从半导体激光芯片4发射的光束减弱，提高了耦合效率。特殊光纤7的入射端的半锥形尺寸α便于改变，容易实现半锥形的光纤尺寸与半导体激光芯片4的光斑尺寸大小一致，可以大大提高耦合效率。本专利技术中使用的光纤是半锥形的，还经过研磨，所得的光纤使得激光光束进入光纤在垂直光轴或平行于光轴的方向上都能实现满足全反射条件的入射角范围增大，因而大大提高了耦合效率。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员，在不脱离本专利技术的前提下，还可以对本专利技术做出的若干改进和补充，这些改进和补充，也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于集成的异形端面光纤耦合器，其特征在于，包括集成芯片板、光纤固定板和基板，三者用紫外胶固定在一起：光纤固定板上设置有容纳光纤的光纤V形槽，集成芯片板上设有集成芯片V形槽，光纤V形槽的间距尺寸与集成芯片V形槽的间距尺寸相同；集成芯片板上包括半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光纤，裸光纤半柱透镜的平面端与特殊光纤的入射端面用光胶粘在一起；特殊光纤的入射端是半锥形的，集成芯片V形槽是有一定的倾斜角度的，与特殊光纤经过特殊处理的表面相匹配，并用匹配胶完全固定在一起；光纤V形槽与特殊光纤的正常表面相匹配，并用匹配胶完全固定在一起；半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光纤处在同一光轴上。

【技术特征摘要】
1.一种用于集成的异形端面光纤耦合器，其特征在于，包括集成
芯片板、光纤固定板和基板，三者用紫外胶固定在一起：
光纤固定板上设置有容纳光纤的光纤V形槽，集成芯片板上设有
集成芯片V形槽，光纤V形槽的间距尺寸与集成芯片V形槽的间距尺
寸相同；
集成芯片板上包括半导体激光器芯片、裸光纤半柱透镜和特殊光
纤，裸光纤半柱透镜的平面端与特殊光纤的入射端面用光胶粘在一
起；特殊光纤的入射端是半锥形的，集成芯片V形槽是有一定的倾斜
角度的，与特殊光纤经过特殊处理的表面相匹配，并用匹配胶完全固
定在一起；
光纤V形槽与特殊光纤的正常表面相匹配，并用匹配胶完...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹长庆，王香，曾晓东，冯喆珺，霍熠伟，罗龙，成迎虹，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61