專利名稱：保偏光纖耦合器的制備方法及保偏光纖耦合器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種保偏光纖耦合器的制備方法，本發明還涉及一種保偏光纖耦合 器。
背景技術：
保偏光纖耦合器一直是光纖傳感器中重要的元器件之一，但由于大多數光纖屬于 應力型保偏光纖，用它們來做成的保偏光纖耦合器，其性能對溫度的依賴性非常強，特別是 偏振靈敏度和分光比。為此，現有技術中有用"三明治"結構來開發穩定性高保偏光纖耦合 器的工藝，其主要是將以保偏光纖和單模光纖進行熔接，利用保偏光纖作為耦合器的輸入 輸出端，而單模光纖經過熔融為耦合區。圖1為以熊貓型保偏光纖制備2X2保偏光纖耦合 器的實例，其中先將單模光纖1和2的一端分別與保偏光纖10和20的一端進行熔接，同樣 地單模光纖1和2的另一端也與同類型的保偏光纖通過熔接點進行熔接。這個工藝的特點 看似簡單，但是實現起來比較復雜和困難，生產成品率相對也比較低，因而成本就非常高。 同時因為需要將保偏光纖和單模光纖進行熔接，由此熔接點的熔接損耗對耦合器的性能有 著非常大的影響。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種保偏光纖耦合器的制備方法，其有較高的對 溫度不敏感的性能。 為解決上述技術問題，本發明的保偏光纖耦合器的制備方法，包括如下步驟 1)至少取一根保偏光纖，去除所述保偏光纖預定位置處的涂覆層； 2)將所述保偏光纖的一端固定后，在用加熱源加熱局部所述去除涂覆層的光纖段
使其位于軟化狀態，后連續旋轉所述保偏光纖的另一端，使軟化后的光纖段扭轉形成扭轉
光纖段； 3)根據設計需要，將至少一根扭轉后的保偏光纖定位后和其它光纖或兩根以上扭
轉后的保偏光纖定位后加熱熔融所述扭轉光纖段形成耦合區。 本發明的2X2保偏光纖耦合器，為采用本發明的保偏光纖制備而成的。 本發明的保偏光纖耦合器的制備方法，其利用了高速扭轉光纖使其在加熱軟化的
條件下發生扭轉，通過扭轉的局部保偏光纖改變原來保偏光纖的雙折射性能，成各向同性
的單模光纖后，熔融該區域制成保偏光纖耦合器的耦合區，由此避開了原有三明治結構中
的熔接點熔接損耗和輸入輸出保偏光纖主抽對準的問題，故有效地提高生產效率、降低生
產成本，同時也改善了保偏光纖耦合器的傳輸性能。
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明 圖1為現有技術中2X2保偏光纖耦合器的熔融耦合區前的示意 圖2為本發明的制備中步驟2的示意圖； 圖3為本發明的制備中在高溫下扭轉后光纖的折射率分布示意圖； 圖4為采用本發明的方法制備2X2保偏光纖耦合器熔融耦合區前的示意圖； 圖5為本發明的保偏光纖耦合器制備流程示意圖。
具體實施例方式
下面詳細描述本發明的保偏光纖耦合器的制備方法(見圖5)，先取一根保偏光 纖，以熊貓型保偏光纖為例，在預定的位置將其外面的涂覆層剝去一定的長度( 一般可為 15至100mm不等)，具體要視所制備的器件特性來決定；而后將保偏光纖的一端14固定，用 加熱源30對局部剝去涂覆層的光纖段進行加熱使光纖處于軟化狀態，故加熱源的溫度調 整為能使光纖在特定的時間內軟化即可，與此同時連續旋轉保偏光纖的另一端15使軟化 的部分光纖連續扭轉形成一段扭轉光纖段。這里需要注意加熱過程中應該避免靠近涂覆層 至少2-3mm以內的區域，預留為制備器件定位時用。該加熱源可設為可移動式的，在加熱過 程中可以沿光纖來回移動，保證光纖軟化的均勻性和處于軟化狀態的光纖長度，以確保最 終扭轉光纖段的單位長度內有足夠的扭轉圈數。扭轉光纖段的長度由加熱源移動加熱的范 圍來控制，為了工藝過程控制的需要，旋轉的速度可為每秒轉半圈到一圈左右。扭轉光纖段 的特性主要由單位長度內扭轉的次數來決定的，扭轉光纖段中每毫米內扭轉的周期不小于 l圈。圖3為扭轉前后光纖折射率分布特點。扭轉前當然還是保偏光纖或稱雙折射光纖，但 經高速旋轉后，雙折射特性消失，成為各向同性的單模光纖，其包層的折射率略有波動。以 熊貓光纖為例，原來熊貓眼附近的高應力區經高速扭轉后被平均掉了，其折射率分布近似 為一根普通的單模光纖。從原理上講，單位長度扭轉的周期越多，折射率分布越均勻。而在 實際的應用中，可通過試驗確定合適的數值，一般來說每毫米內能達到扭轉10個周期就足 夠了 。這里需要說明的是，不管扭轉光纖的長度是多少，扭轉的角度為NX 360度(其中N取 不為零的整數)，如此以確保經過扭轉光纖輸出的光仍保持在保偏光纖的主軸上傳輸。可以 是慢軸，也可以是快軸，具體要看器件的應用。特殊情況下也可以是NX360+MX90度(當 M為1時，可用于原來輸入的線偏振光定位在慢軸上，輸出時就會在快軸的情況下)，其中N 取不為零的整數，M為整數。 有了上述扭轉后的光纖，做高穩定的2X2保偏光纖耦合器就容易得多，只要加工 二根含有高扭轉的光纖就可以，因為二根保偏光纖中的扭轉光纖段的耦合特性與普通的單 模光纖完全一致。圖4為采用本發明的方法制備2X2保偏光纖耦合器在熔融耦合區前的 示意圖，為將兩根經扭轉的光纖并列放置，使扭轉光纖段放置在一起，并定位以確保光纖的 取向仍為一致或正交(這一點和做傳統的保偏光纖耦合器是類似的)。之后和通常的保偏 光纖耦合器制備流程相同，進行加熱使扭轉光纖段熔融形成耦合區即可。
上述僅為本發明的保偏光纖耦合器的一個具體實施例。本發明的制備方法可以應 用在任何需要保偏光纖的保偏光纖耦合器制備中，如1 X 2， 1 X 3， 3 X 3等保偏光纖器件中。
權利要求
一種保偏光纖耦合器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)至少取一根保偏光纖，去除所述保偏光纖預定位置處的涂覆層；2)將所述保偏光纖的一端固定后，用加熱源加熱局部所述去除涂覆層的光纖段使所述光纖達到軟化狀態，后連續旋轉所述保偏光纖的另一端，使軟化的光纖段扭轉形成扭轉光纖段；3)根據設計需要，將至少根扭轉后的保偏光纖定位后與其它光纖或兩根以上扭轉后的保偏光纖定位后加熱熔融所述扭轉光纖段形成耦合區。
2. 按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟二中扭轉所述保偏光纖的角度 為NX360+MX90度，其中N取不為零的整數，M為整數。
3. 按照權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟一中采用可沿光纖來回移 動的加熱源。
4. 按照權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述步驟二中形成的扭轉光纖 段中每毫米內扭轉的周期不小于1圈。
5. 按照權利要求3所述的制備方法，其特征在于所述步驟二中形成的扭轉光纖段中每毫米內扭轉的周期不小于1圈。
6. —種2X2保偏光纖耦合器，其特征在于所述2X2保偏光纖耦合器是由權利要求1 或2所述的制備方法制備而成的。
全文摘要
本發明公開了一種保偏光纖耦合器的制備方法，包括如下步驟1)至少取一根保偏光纖，去除所述保偏光纖預定位置處的涂覆層；2)將所述保偏光纖的一端固定后，在用高溫加熱源加熱局部所述去除涂覆層的光纖段使其位于軟化狀態，后并連續旋轉所述保偏光纖的另一端，使軟化的光纖扭轉形成扭轉光纖段；3)根據設計需要，將至少一根扭轉后的保偏光纖定位后與其它光纖或兩根以上扭轉后的保偏光纖定位后加熱熔融所述扭轉光纖段形成耦合區。
文檔編號G02B6/255GK101726797SQ20081004387
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月28日 優先權日2008年10月28日
發明者宋靜波, 黃勇 申請人:上海康闊光通信技術有限公司