一種全光纖型可調光衰減器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖通信、光纖傳感技術領域，尤其涉及一種全光纖型可調光衰減器。
【背景技術】
[0002]光衰減器是用于對光功率進行衰減的一種重要的無源器件，在光通信和光傳感領域有著重要應用。它可用于通信系統的信號衰減、光纖系統的指標測量以及系統試驗等場合。按照工作原理的不同，目前光衰減器可分為位移型光衰減器、衰減片型光衰減器以及光電轉換型光衰減器等，但這些光衰減器普遍存在結構復雜、機械性能要求較高的問題。
【發明內容】
[0003]為了克服已有光衰減器的結構復雜、機械性能要求較高的不足，本發明提供一種結構簡單、機械性能要求較低的全光纖型可調光衰減器。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種全光纖型可調光衰減器，包括:用于接收信號光的單模光纖、用于接收所述單模光纖輸出的信號光且去除涂敷層和包層并重新涂覆聚合物的第一多模光纖、用于接收所述第一多模光纖輸出的信號光并將其輸出的第二多模光纖和用于放置所述第一多模光纖的套管，所述涂覆聚合物的折射率大于第一多模光纖的纖芯折射率，所述單模光纖的一端與所述第一多模光纖的一端相接，所述第一多模光纖的另一端與所述第二多模光纖的一端相接，所述第二多模光纖的另一端為信號光輸出端，所述單模光纖的另一端為信號光輸入端，所述單模光纖、第一多模光纖和用第二多模光纖的光軸位于同一根直線上，所述第一多模光纖位于所述套管內，所述套管外連接用以調節管內溫度的溫度控制裝置。
[0006]進一步，所述衰減器還包括用于根據預設的溫度與功率衰減量的對應關系、按照所需衰減量向所述溫度控制裝置發出調節指令的衰減調節模塊。
[0007]更進一步，所述第一多模光纖的長度為I?5cm。
[0008]再進一步，所述單模光纖的一部分、所述第一多模光纖和所述第二多模光纖的一部分均位于所述套管內。
[0009]所述套管為圓形套管，所述圓形套管的中心軸與所述光軸一致。
[0010]本發明中，將單模光纖、多模光纖和多模光纖進行簡單的連接，進而進行化學腐蝕和涂敷，制作簡單、成本低廉；所述衰減器的圓形套管既可實現溫度調節又可對光纖結構進行保護，可靠性和穩定性高。
[0011]本發明的有益效果主要表現在:結構簡單、機械性能要求較低。
【附圖說明】
[0012]圖1為全光纖型可調光衰減器的結構示意圖；
[0013]圖2為全光纖型可調光衰減器的輸出光功率隨溫度變化的關系曲線。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明作進一步描述。
[0015]參照圖1和圖2，一種全光纖型可調光衰減器，用于對輸入信號光功率進行定量衰減，如圖1所示，包括:
[0016]接收信號光的單模光纖100 ；
[0017]與所述單模光纖連接的、接收所述單模光纖輸出的信號光的、預先去除涂敷層和包層且重新涂敷聚合物的第一多模光纖101;
[0018]與所述第一多模光纖連接的、接收所述第一多模光纖輸出的信號光并將其輸出的第二多模光纖102。
[0019]涂敷于所述第一多模光纖表面的聚合物103。
[0020]用于溫度控制的、放置和固定第一多模光纖的、同時具有保護作用的圓形套管104。
[0021]與所述圓形套管連接的調節圓形套管內溫度的溫度控制裝置105。
[0022]所述衰減器還包括用于根據預設的溫度與功率衰減量的對應關系、按照所需衰減量向所述溫度控制裝置發出調節指令的衰減調節模塊。
[0023]所述第一多模光纖的長度為I?5cm。
[0024]其中，所述第一多模光纖可以使用纖芯直徑為50μηι，纖芯折射率為1.45的多模光纖，光纖長度為3cm，剝掉其涂敷層并使用氫氟酸去除其包層。這里的纖芯直徑、折射率和光纖長度為優選設定，但并不限于所述固定值。
[0025]所述第二多模光纖可以使用纖芯直徑為105 μ m，纖芯折射率為1.45的特種多模光纖。這里的纖芯直徑、折射率為優選設定，但并不限于所述固定值。
[0026]所述單模光纖與所述第一多模光纖為無偏心連接，所述第一多模光纖與所述第二多模光纖為無偏心連接。
[0027]上述的連接方式可以為熔接或者能將三段光纖連接的其他方式。
[0028]涂敷于所述第一多模光纖表面的聚合物可以使用折射率為1.48(20°C時)的聚胺脂-丙烯酸脂，其熱光系數為-3.6 X 10_4RIU/°C。這里的聚合物材料為優選設定，但并不限于所述固定材料。
[0029]所述圓形套管可以為電阻加熱管，通過引線與控制裝置相連，實現溫度調節。
[0030]所述光衰減器的功能實現原理如下:從所述單模光纖輸入一定功率的信號光，信號光由單模光纖輸出耦合到第一多模光纖。由于第一多模光纖的涂敷層和包層已經被去除，只剩下纖芯，在纖芯外又重新涂敷聚合物，則第一多模光纖纖芯和聚合物組成新的波導結構。由于聚合物折射率大于第一多模光纖纖芯折射率，該波導為泄漏波導，因此從所述第一單模光纖輸出的信號光在第一多模光纖中傳輸時會造成功率的損耗，損耗的大小與聚合物的折射率成單調關系。進而，從第一多模光纖輸出的剩余信號光耦合到第二多模光纖并輸出。
[0031]由于涂敷在第一多模光纖表面的聚合物的熱光系數非常高，通過溫控裝置調節圓形套管內的溫度便可改變聚合物的折射率(由于石英光纖的熱光系數約為?10_6RIU/°C，當圓形套管內溫度變化時，第一多模光纖纖芯折射率的變化可以忽略)。當聚合物折射率變化時，由第一多模光纖纖芯和涂敷在其表面的聚合物組成的泄漏波導的損耗系數隨之改變，從而形成不同程度的信號光功率損耗，實現通過溫度來控制輸出信號光功率的大小。
[0032]圖2為本發明公開的實施例中衰減器的輸出信號光功率隨圓形套管內溫度變化的關系曲線。由該曲線可以看出，當圓形套管內的溫度升高時，所述衰減器的輸出光功率減小，二者之間滿足一一對應關系。因此，可以通過控制圓形套內的溫度來調節衰減器的輸出光功率。
[0033]需要說明的是，本實施例公開的全光纖型可調光衰減器，僅需要將單模光纖、第一多模光纖和第二多模光纖依次連接，然后進行簡單的化學腐蝕和物理涂敷即可，不需要復雜的制作工藝，也不要求高的機械性能，與現有的大多數衰減器相比，具有成本低廉、制作簡單的優點。
[0034]進一步地，本實施例中的單模光纖為單模通信光纖，第一多模光纖為多模通信光纖，這里為了制作方便而使用比較常見的通信光纖，但并不限定一定使用通信光纖。
[0035]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似部分互相參見即可。
[0036]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種全光纖型可調光衰減器，其特征在于:所述衰減器包括:用于接收信號光的單模光纖、用于接收所述單模光纖輸出的信號光且去除涂敷層和包層并重新涂覆聚合物的第一多模光纖、用于接收所述第一多模光纖輸出的信號光并將其輸出的第二多模光纖和用于放置所述第一多模光纖的套管，所述涂覆聚合物的折射率大于第一多模光纖纖芯的折射率，所述單模光纖的一端與所述第一多模光纖的一端相連接，所述第一多模光纖的另一端與所述第二多模光纖的一端相連接，所述第二多模光纖的另一端為信號光輸出端，所述單模光纖的另一端為信號光輸入端，所述單模光纖、第一多模光纖和第二多模光纖的光軸位于同一根直線上，所述第一多模光纖位于所述套管內，所述套管外連接用以調節管內溫度的溫度控制裝置。
2.如權利要求1所述的全光纖型可調光衰減器，其特征在于:所述衰減器還包括用于根據預設的溫度與功率衰減量的對應關系、按照所需衰減量向所述溫度控制裝置發出調節指令的衰減調節模塊。
3.如權利要求1或2所述的全光纖型可調光衰減器，其特征在于:所述第一多模光纖的長度為I?5cm。
4.如權利要求1或2所述的全光纖型可調光衰減器，其特征在于:所述單模光纖的一部分、所述第一多模光纖和所述第二多模光纖的一部分均位于所述套管內。
5.如權利要求1或2所述的全光纖型可調光衰減器，其特征在于:所述套管為圓形套管，所述圓形套管的中心軸與所述光軸一致。
【專利摘要】一種全光纖型可調光衰減器，包括：用于接收信號光的單模光纖、用于接收單模光纖輸出的信號光且去除涂敷層和包層并重新涂覆聚合物的第一多模光纖、用于接收第一多模光纖輸出的信號光并將其輸出的第二多模光纖和用于放置第一多模光纖的套管，聚合物的折射率大于第一多模光纖的纖芯折射率，單模光纖的一端與第一多模光纖的一端相接，第一多模光纖的另一端與第二多模光纖的一端相接，第二多模光纖的另一端為信號光輸出端，單模光纖的另一端為信號光輸入端，單模光纖、第一多模光纖和用第二多模光纖的光軸位于同一根直線上，第一多模光纖位于套管內，套管外安裝用以調節管內溫度的溫度控制裝置。本發明簡化結構、機械性能要求較低。
【IPC分類】G02B6-26
【公開號】CN104730642
【申請號】CN201510132805
【發明人】薛林林, 任宏亮, 覃亞麗
【申請人】浙江工業大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月25日