一种耦合器用980光纤及其生产方法技术

技术编号:7632963 阅读:259 留言:0更新日期:2012-08-03 20:58
本发明专利技术涉及一种耦合器用980光纤,由横截面为圆形的裸玻璃光纤以及包围在该裸玻璃光纤外周的横截面为圆环形的内涂层和外涂层构成,其特征是:所述裸玻璃光纤由一个横截面为圆形的芯层和依次包围在所述芯层外侧的横截面为圆环形的内包层和外包层组成;在芯层中掺杂有锗;在内包层中掺杂有氟、锗和磷;所述的外包层为纯SiO2;所述芯层的折射率高于内包层和外包层的折射率,且所述芯层相对与内包层的折射率差(Δ+)大于内包层相对于外包层的折射率差(Δ-)。本发明专利技术具有在光纤熔融拉锥时附加损耗小于0.15dB的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耦合器用980光纤,尤其涉及的生产方法,属于光通信

技术介绍
近来,国内外使用980nm波段作为通讯窗口,其优点是,980nm是最常用的波段,其光源及相关器件相当成熟且价格便宜,使用该波段可有效降低光网络的成本。与1310nm和1550nm窗口相比,在980nm窗口光的损耗增大了,信号可传输的距离受到了限制,因此无法用于长距离甚至是中距离的传输,但却可以满足耦合器制作的要求;光纤耦合器是光网络和光传感系统中实现光信号分路和合路的重要器件。在光纤通信、光纤传感和光纤测量中有着重要的应用。自1982年Jensen报道关于非线性定向耦合器的理论以来,光纤耦合器有了很大的发展。光纤耦合器件的制作方法主要有腐蚀法、磨抛法及熔融拉锥法等。熔融拉锥方法相对于前两种方法具有损耗低、稳定性较好和适于批量生产等优点,是目前普遍采用的一种方法,其方法原理是是将两根光纤或以上去除涂覆层的光纤以一定的方式靠拢,在高温加热下熔融,同时向两侧拉伸,最终在加热区形成双锥体结构的特殊波导器件;当两根光纤融合时,输入光信号从一根光纤进入两根光纤;而目前用于生产光纤耦合器的光纤在进行熔融拉锥时容易发生附加损耗大于O. 2dB。
技术实现思路
针对上述缺点,本专利技术的目的在于提供一种在光纤熔融拉锥时附加损耗小于O. 15dB的稱合器用980光纤。为方便介绍本专利技术的内容,部分定义如下 预制棒芯棒是由芯层和包层组成的径向折射率分布符合光纤设计要求需进一步加工可形成光纤预制棒。预制棒是由芯层和包层组成的径向折射率分布符合光纤设计要求可直接拉制成所设计光纤的玻璃棒或组合体。光纤芯层光纤中心部分,该部分是波导传输的主要载体。光纤包层位于纤芯的周围,该部分主要为光的传输提供反射面和光隔离,并起一定的机械保护作用。光纤涂层位于光纤的最外层,保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤,同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性,起着延长光纤寿命的作用。折射率差Λ η+ :光纤芯层和内包层折射率的差值,如芯层折射率为rv内包层折射率为Ii1,则芯层与内包层的折射率差Λη+=η(|-ηι。折射率差Λη_ :光纤内包层和外包层折射率的差值,如内包层折射率为II1,外包层的折射率为η2,则内包层与外包层的折射率差Λη_=ηι- η2。本专利技术的
技术实现思路
为耦合器用980光纤,由横截面为圆形的裸玻璃光纤以及包围在该裸玻璃光纤外周的横截面为圆环形的内涂层和外涂层构成,其特征是所述裸玻璃光纤由一个横截面为圆形的芯层和依次包围在所述芯层外侧的横截面为圆环形的内包层和外包层组成;在芯层中掺杂有锗(Ge),在芯层中Si和Ge的摩尔百分比为分别为Si 88 90,Ge 10 12 ;在内包层中掺杂有氟(F)、锗(Ge)和磷(P),在内包层中Si、F、Ge、P的摩尔百分比分别为Si :84 88,F :2 3,Ge :5 7,P :5 6 ;所述的外包层为纯SiO2;所述芯层的折射率高于内包层和外包层的折射率,且所述芯层相对与内包层的折射率差(△+)大于内包层相对于外包层的折射率差(△_);所述芯层相对与内包层的折射率差(Δ+)为O. 01 O. 013,内包层相对于外包层的折射率差(Λ_)为-O. 005 O ;所述芯层11的直径2a为4 4. 5Mm,内包层12的直径2b为16. 5 18Mm,外包层13的直径2c为124 126Mm。 在光纤的内包层中掺杂磷,氟和锗的作用,是光纤在熔融拉锥时增加掺杂物的扩散速度,从而改变光纤折射率剖面结构,从而扩大模场直径的目的。本专利技术的耦合器用980光纤的外径尺寸为230 260 μ m之间,截止波长在905 955nm之间;当工作波长在980nm时,衰减系数彡3dB/km,模场直径在4. 7 5. O μ m之间,工作波长在1550nm时,衰减系数彡ldB/km,模场直径在7 8 μ m之间,光纤的熔接损耗(O.15dB。本专利技术的目的在于提供上述耦合器用980光纤的生产方法。本专利技术采用MCVD (改良的化学气象沉积法)结合OVD (管外气相沉积法),MCVD用来制造光纤预制棒的芯棒,OVD制造光纤预制棒的外包层。一种耦合器用980光纤的生产方法,其包括以气相沉积法(MCVD)来制造光纤预制棒的芯棒,再由外部气相沉积(OVD)制造包围在芯棒外周的外包层从而得到光纤预制棒,再将得到的光纤预制棒在拉丝塔上进行拉丝制成裸玻璃光纤,该裸玻璃光纤经过两次紫外光固化树脂涂覆形成内涂层和外涂层后即为成品;其特征是 在气相沉积法(MCVD)来制造光纤预制棒的芯棒的过程中当在基管的内壁先沉积内包层时,通过在喷灯的SiCl4原料中摻杂SF6、GeCl4、POCl3,使内包层中Si、F、Ge、P的摩尔百分比分别为Si :84 88,F :2 3 =Ge :5 7,P :5 6 ;在沉积芯层时,通过在喷灯的SiCl4原料中摻杂GeCl4、使芯层中Si和Ge的摩尔百分比为分别为Si :88 90,Ge :10 12。在上述耦合器用980光纤的生产方法中外部气相沉积(OVD)为,先将芯棒进行清洁,OVD工艺是目前生产光纤预制棒的主要方法之一,OVD工艺中SiO2的获得是利用火焰水解法,即使用一只或多只燃烧器对着芯棒燃烧,使SiCl4, GeCl4等蒸汽水解,形成SiO2, GeO2等烟灰颗粒后沉积在芯棒上,此沉积层为多孔结构,此沉积层为多孔结构,随后第二层、第三层…..,之后,将这种疏松结构的预制棒慢慢地放入烧结炉中,烧结后的成品为光纤预制棒。本专利技术所具有的优点是本专利技术通过调整芯棒内包沉积过程中硅、氟、锗和磷这四种元素之间的摩尔百分比比例,从而使生产的光纤的性能达到优化,降低光纤熔融拉锥过程中的附加损耗,本专利技术还适用于熔融拉锥技术生产的各种波段(C波段和L波段)的耦合器和分路器,可应用于EDFA用泵浦/信号波分复用器,CATV光纤耦合器,Tap coupler抽头耦合器,超小封装光纤器件,双向合波器和分波器,低损耗耦合器/超短型和混合型耦合器。附图说明 图I为专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中裸玻璃光纤的结构示意图。图3为本专利技术中裸玻璃光纤的折射率剖面结构示意图。具体实施例如图I、图2和图3所不,I禹合器用980光纤,由横截面为圆形的裸玻璃光纤I以及包围在该裸玻璃光纤外周的横截面为圆环形的内涂层2和外涂层3构成,其特征是所述裸玻璃光纤I由一个横截面为圆形的芯层11和依次包围在所述芯层外侧的横截面为圆环形的内包层12和外包层13组成;在芯层11中掺杂有锗(Ge),在芯层中Si和Ge的摩尔百分比为分别为Si 88 90,Ge 10 12 ;在内包层12中掺杂有氟(F)、锗(Ge)和磷(P),在内包层中Si、F、Ge、P的摩尔百分比分别为Si :84 88,F :2 3,Ge :5 7,P :5 6 ;所述的外包层13为纯SiO2 ;所述芯层11的折射率高于内包层12和外包层13的折射率,且所述芯层11相对与内包层12的折射率差(Λ+)大于内包层12相对于外包层13的折射率差(Λ-);所述芯层11相对与内包层12的折射率差(Λ+)为O. 01 O. 013,内包层12相对于外包层13的折射率差(Λ_)为-O. 005 O ;所述芯层11的直径2a为4 4.本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:冯术娟苏武缪振华金其峰黄本华梁乐天邱韦韦张静霞
申请(专利权)人:江苏法尔胜光子有限公司
类型:发明
国别省市:

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