四纤光纤准直器制造技术

一种四纤光纤准直器，包含一四纤光纤头、一渐变折射率微透镜和连接件；所述四纤光纤头由四孔毛细管与水平穿设在所述四孔毛细管内的四根光纤构成，所述的四根光纤在同一竖直面内自上而下依次排列，中间两根光纤与上下两根光纤分别关于所述四孔毛细管的中轴线上下对称；所述渐变折射率微透镜的折射率从光轴到边缘按照抛物线型单调下降，且折射率呈轴对称分布，所述渐变折射率微透镜的朝向所述光纤头的入射端面包含位于中部的与光轴垂直的竖直平面段和两侧的朝所述光纤头一端倾斜的上、下斜面段，所述的上、下斜面段相对光轴对称分布，所述渐变折射率微透镜的出射端面为与光轴垂直的平面；所述四纤光纤头和渐变折射率微透镜通过连接件同轴水平布置。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光纤通信中使用的光纤准直器，尤其涉及一种可应用于 光学分插复用器中的四纤光纤准直器。
技术介绍
光纤准直器是一种光纤通信中常用的光无源器件。它可将光纤端面出射的发 散光束通过微透镜准直，或是将外界平行或发散光束通过微透镜耦合至单模光纤 内。目前最常用的光纤准直器是单纤准直器，如图1所示。图中101为光纤，102 为光纤101与光纤毛细管胶合构成的光纤头，103为光学微透镜，它可为渐变折 射率(GRIN)透镜(或称自聚焦透镜)、球面透镜或非球面透镜。104为连接固 定光纤头102和光学微透镜103的套管。光纤头102出射面与光学微透镜103 入射面均镀有减反膜，并且端面法线与光纤的光轴有6 12°的倾斜(一般为8° )， 以提高回波损耗。将光纤头102和光学微透镜103套在套管104里面，精确调整 光纤头102与光学微透镜103之间的距离，将光纤头的出光点置于光学微透镜的 焦点处。将光纤头102、光学微透镜103分别用胶与套管104胶合，即制成单纤 光纤准直器。单纤准直器还有另外一种形式，它去掉了图1中的套管104，而是 用折射率匹配胶将光纤头102的出射面和光学微透镜103的入射面粘合，以达到 连接固定的作用。除了上述单纤准直器之外，常用的还有双纤准直器，如图2所示。图中201 和202为光纤，203为光纤201和202与一固定间隔的双光孔毛细管胶合构成的 光纤头，204为光学微透镜，它可为渐变折射率(GRIN)透镜、球面透镜或非 球面透镜。205为连接固定光纤头203和光学微透镜204的套管。光纤头203出 射面与光学微透镜204入射面均镀有减反膜，并且有6 12°的倾斜(一般为8。)， 以提高回波损耗。光纤201与光纤202的出射光通过光学微透镜204后产生的平 行光在微透镜前端汇聚。将光纤头203和光学微透镜204套在套管205里面，精 确调整光纤头203与光学微透镜204之间的距离，将光纤头的出光点置于光学微透镜的焦点处，最后将光纤头203、光学微透镜204与套管205胶合，即制成双 纤光纤准直器。光纤准直器是制作光学分插复用器的重要器件。中国专利"光分插复用器" (CN1481101A)在输入、输出和分下/插入端口各用了一个单纤光纤准直器。双 纤准直器也可用于制作光学分插复用器，比如，Oplink公司的OADM 101 A/D 系列、Browave公司的3端口分插滤波器和Koncent公司的3端口 CWDM产品。 但无论是使用单纤准直器还是双纤准直器制作光学分插复用器，其输入、输出、 插入和分下端口必然位于器件的两侧，造成器件结构尺寸偏大，实际操控不方便。 而且如果使用单纤准直器，由于器件增多，更会增加器件装配复杂度，难以保证 工作性能。
技术实现思路
为了克服已有光纤准直器技术在构造光学分插复用器时集成度低、不能实现 单侧端口等缺点，本技术提出一种构造光学分插复用器时集成度高、能实现 单侧端口的四纤光纤准直器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种四纤光纤准直器，包含一四纤光纤头、 一渐变折射率微透镜和连接件；所述四纤光纤头由四孔毛细管与水平穿设在所述四孔毛细管内的四根光纤 构成，所述的四根光纤在同一竖直面内自上而下依次排列，中间两根光纤与上下两根光纤分别关于所述四孔毛细管的中轴线上下对称；所述渐变折射率微透镜的折射率从光轴到边缘按照抛物线型单调下降，且折 射率呈轴对称分布，所述渐变折射率微透镜的朝向所述光纤头的入射端面包含位 于中部的与光轴垂直的竖直平面段和两侧的朝所述光纤头一端倾斜的上、下斜面 段，所述的上、下斜面段相对光轴对称分布，所述竖直平面段与上述中间两根光 纤对应，所述的上、下斜面段分别与上述上下两根光纤对应，所述渐变折射率微 透镜的出射端面为与光轴垂直的平面；所述四纤光纤头和渐变折射率微透镜通过连接件同轴水平布置。作为优选的一种方案所述连接件为连接所述四纤光纤头和渐变折射率微透 镜的套管，所述的四纤光纤头和渐变折射率微透镜胶接在所述套管内。或者，所述连接件为将所述光纤头的出射面和渐变折射率微透镜的入射面粘合的折射率匹配胶。进一步，所述四纤光纤头的出射端面的法线与光纤的光轴成8°的倾角，所述的出射端面镀有减反膜，以提高回波损耗。优选的，所述渐变折射率微透镜的入射端面镀有减反膜，以减少回波。 优选的，所述的四根光纤胶接在所述四孔毛细管的开孔内。 所述渐变折射率微透镜的结构设计所达到的效果是所述光纤头中上下两根光纤输出的光经过渐变折射率微透镜后的夹角，较之于中间两根光纤输出的光经过渐变折射率微透镜后的夹角略小。本技术的有益效果主要表现在将本技术用于光学分插复用器时，可使得输入、输出、分下和插入的光路均在同一平面内，从而大大简化了结构，降低了机械装置装调的难度，而且上述四个端口均位于光学分插复用器的同一侧，不仅减小了光学分插复用器的结构尺寸，还方便器件的操控；采用本技术的光学分插复用器可同时实现波长的直通、分下和插入。附图说明图1是已有技术单纤光纤准直器结构示意图。 图2是己有技术双纤光纤准直器结构示意图。 图3是本技术四纤光纤准直器的结构示意图。 图4是本技术所述的渐变折射率微透镜的结构示意图。 图5是采用本技术的光学分插复用器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施方式作进一歩描述。实施例一参照图3， 一种四纤光纤准直器，包含一四纤光纤头305、 一渐变折射率微 透镜306和连接件，所述四纤光纤头和渐变折射率微透镜通过连接件同轴水平布 置。所述连接件为连接所述四纤光纤头和渐变折射率微透镜的套管307，所述的 四纤光纤头305和渐变折射率微透镜306胶接在所述套管307内。所述四纤光纤头305由四孔毛细管与水平穿设在所述四孔毛细管内的四根 光纤301、 302、 303、 304构成，所述的四根光纤胶接在所述四孔毛细管的开孔 内，所述的四根光纤在同一竖直面内自上而下依次排列，中间两根光纤与上下两根光纤分别关于所述四孔毛细管的中轴线上下对称。所述四纤光纤头305的出射 端面的法线与光纤的光轴成80的倾角，所述的出射端面镀有减反膜，以提高回 波损耗。所述渐变折射率微透镜306为一个经过特殊设计的透镜，其折射率从光轴到 边缘按照抛物线型单调下降，且折射率呈轴对称分布。所述渐变折射率微透镜的 朝向光纤头的入射端面包含位于中部的与光轴垂直的竖直平面段和两侧的朝所 述光纤头一端倾斜的上、下斜面段，所述的上、下斜面段与光轴分别成土 (90° -e)角且相对光轴对称分布，所述竖直平面段与中间两根光纤对应，所述的上、 下斜面段分别与上下两根光纤对应。所述渐变折射率微透镜的入射端面镀有减反 膜，以减少回波。所述渐变折射率微透镜的出射端面为一与光轴垂直的平面。图3中，中间两根光纤302与303的出射光通过渐变折射率微透镜306产生 的平行光在渐变折射率微透镜前端汇聚，其夹角为2 ct 。上下两根光纤301与304 的出射光通过渐变折射率微透镜306产生的平行光在渐变折射率微透镜前端汇 聚，其夹角为2 0 。所述渐变折射率微透镜保证2 a >2 0 。将光纤头305和渐变 折射率微透镜306套在套管307里面，精确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四纤光纤准直器，其特征在于：包含一四纤光纤头、一渐变折射率微透镜和连接件；　所述四纤光纤头由四孔毛细管与水平穿设在所述四孔毛细管内的四根光纤构成，所述的四根光纤在同一竖直面内自上而下依次排列，中间两根光纤与上下两根光纤分别关于所述四孔毛细管的中轴线上下对称；　所述渐变折射率微透镜的折射率从光轴到边缘按照抛物线型单调下降，且折射率呈轴对称分布，所述渐变折射率微透镜的朝向所述光纤头的入射端面包含位于中部的与光轴垂直的竖直平面段和两侧的朝所述光纤头一端倾斜的上、下斜面段，所述的上、下斜面段相对光轴对称分布，所述竖直平面段与上述中间两根光纤对应，所述的上、下斜面段分别与上述上下两根光纤对应，所述渐变折射率微透镜的出射端面为与光轴垂直的平面；　所述四纤光纤头和渐变折射率微透镜通过连接件同轴水平布置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乐孜纯，张明，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]