[实用新型]2×2保偏光纤分束器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实现光功率分束的无源光器件，特别是一种可以保持光波偏振态的2×2保偏光纤分束器，其可以应用于光纤陀螺，光纤水听器以及其他光纤传感领域和光纤通信领域。

背景技术

光纤耦合器(Coupler)是将光信号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属于一种光无源器件，在光通信网络、有线电视网络等领域有广泛的应用。保偏光纤是能够保持光波的原有偏振态传输的光纤，在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保持光波的偏振方向不变，提高相干信躁比，以实现对物理量的高精度测量。

现有的制作普通单模光纤耦合器的方法均采用光纤熔融拉锥方案，对于普通光纤耦合器，可以参见中国专利：

1、制造光纤耦合器的方法，申请号91110661.8；

2、光纤耦合器的制造方法，申请号92100774.4；

3、光纤耦合器及其制造方法，申请号为93102327.0；

4、光纤耦合器，其制造方法及其制造设备”，申请号01122161.5。

对于保偏光纤耦合器，可以参见中国专利

1、自动化保偏光纤耦合器熔融拉锥装置”，申请号200510032378.0；

2、保偏光纤耦合器的制造方法，申请号200610063123.5；

3、保偏光纤耦合器、其制备方法及全光纤电流传感器”，申请号200810043138.4。

上述这些方案最根本的原理都是采用光纤熔融拉锥方案，这种方案更适用于拉制普通单模光纤，具有成品率高，成本低等优点，但是对于保偏光纤，关键需要解决保偏光纤应力轴对准的问题，这些方案本身固有应力轴无法对准的弱点，导致这种方案制作的保偏光纤耦合器的性能较差，如拉制耦合器时，保偏光纤被拉细，应力区域发生变化，导致偏振消光比不高，温度性能不稳定，工作波长范围窄等弱点；另外采用这种方案的产品率较低，多次返工会导致原材料保偏光纤不能够满足长度要求，导致成本较高。

本实用新型所提出的技术方案是采用玻璃套管工艺，通过在显微镜下对准保偏光纤的应力轴方向，经过端面抛光、镀增透膜后制作成保偏光纤尾纤；其是通过光学介质膜实现光功率分束，将光波的功率分为2部分，其透过与反射的比例可以通过介质膜实现，如半透半反膜，然后利用玻璃套管工艺进行耦合组装，所实现的功能与保偏光纤耦合器完全相同，仅实现的物理机理不同，因此本实用新型名称为“保偏光纤分束器”，

此外，现有的2×2光纤耦合器，其光纤尾纤的的类型均为同种光纤，要么尾纤均为普通光纤，要么均为保偏光纤，这种情况使得光纤耦合器的适用范围变得狭窄，全部采用普通光纤，制造成本低廉，但是偏振保持性能降低；全部采用保偏光纤，偏振保持性能虽然能够提高，但制造成本也随之增加，成品率降低；若采用混合尾纤的方案，可以使光纤耦合器的适用范围更为广泛，而达到最优化的应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种2×2保偏光纤分束器，其所实现的功能与采用熔融拉锥方法制作的保偏光纤耦合器完全相同，且温度性能稳定、偏振消光比高，工作波长范围大。

为解决上述技术问题，本实用新型是按如下的方式来实现的：本实用新型所述的2×2保偏光纤分束器由大玻璃管、输入端小玻璃管、输出端小玻璃管、输入端玻璃毛细管、输出端玻璃毛细管、输入端双芯光纤尾纤、输出端双芯光纤尾纤、输入端透镜和输出端透镜组成；大玻璃管两端分别连接输入端小玻璃管和输出端小玻璃管，它们通过光学胶进行粘结固定；在大玻璃管内侧的输入端和输出端分别设有输入端透镜和输出端透镜，透镜通过光学胶与大玻璃管粘结固定；输入端小玻璃管和输出端小玻璃管内分别套有输入端玻璃毛细管和输出端玻璃毛细管，并通过玻璃胶粘结固定；输入端双芯光纤尾纤和输出端光纤尾纤的汇合端分别沿轴向用胶固定在输入端玻璃毛细管和输出端玻璃毛细管内。

所述输入端透镜和输出端透镜为自聚焦透镜，输入端透镜端面蒸镀Tap膜，0.25Pitch；输出端透镜端面蒸镀增透膜，0.23Pitch。其中，Tap膜为具有部分反射，部分透射功能的光学镀膜；Pitch指自聚焦透镜的1个周期长度。

所述输入端透镜和输出端透镜为C型透镜，C型透镜端面镀增透膜，在输入端透镜和输出端透镜中间，大玻璃管内壁设有介质膜反射镜载体，介质膜反射镜载体上蒸镀有介质膜反射镜。

所述输入端双芯光纤尾纤和输出端双芯光纤尾纤在显微镜下定轴，定轴方式为应力区域并行或应力区域串行。

所述输入端双芯光纤尾纤和输出端双芯光纤尾纤以“八”字型对准，以消除FP(法布里-波罗)效应。