[实用新型]光纤扩束加工装置

说明书

本实用新型提供一种光纤扩束加工装置，其包括光纤夹固机构，包括二夹具，各所述夹具具有端部铰接的下底座以及上盖座；所述二夹具之间界定形成加热空间；定位管件，成形为内部中空贯通的细管结构，各所述夹具的所述下底座及所述上盖座之间夹置固定有所述定位管件；加热源，朝向所述加热空间加热地设于所述二夹具之间；光纤，穿置夹固于所述二夹具内的定位管件之中。借此，通过采用氢氧焰加热扩芯以及光纤夹具的配合，实现高效且成本低廉的光纤热扩芯加工装置，以满足光无源器件领域对于扩束光纤日益扩大的需要。

技术领域

本实用新型涉及光纤加工技术领域，具体来说涉及用于对光纤进行扩束加工的装置。

背景技术

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。微细的光纤通过封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode，LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。

模场直径(Mode Field Diameter，缩写MFD)，用以表征在单模光纤的纤芯区域基模光的分布状态。基模在纤芯区域轴心线处光强最大，并随着偏离轴心线的距离增大而逐渐减弱。一般将模场直径定义为光强降低到轴心线处最大光强的1/(e^2)的各点中两点最大距离。在光纤中，光能量不完全集中在纤芯中传输，部分能量在包层中传输，纤芯直径不能反映光纤中的能量分布。于是提出了有效面积的概念，若是有效面积小，则通过光纤横截面的密度大，密度过大会引起非线性效应。所以对于传输光纤而言，模场直径越大越好，从而发展出了一种扩束光纤。

所述扩束光纤是指通过一定的手段将光纤的模场直径扩大。模场直径是单模光纤的一个重要参数，普通的单模光纤模场直径约10um，在与其他光纤以及光器件之间进行耦合时，太小的模场直径往往难以实现高效的耦合。增大单模光纤的模场直径不仅可以增大激光光源到单模光纤的耦合效率，还可以减少径向失配造成的损耗。对于一些比较特殊的参铒光纤，模场直径更小，只有4～5um，在与普通单模光纤耦合时，由于模场直径的失配，会增加耦合损耗而降低耦合效率。

目前本领域已知光纤热扩芯技术是一种获得扩束光纤的有效方法，通过加热使光纤内参杂物扩散，从而扩大光纤模场直径，而且不会改变光纤的包层直径，在光无源应用领域具有广阔的前景。

如图1，显示中国发明专利(CN1700045)公开了一种热扩芯光纤的制作方法，其通过CO₂激光器加热光纤方式得到扩束光纤，主要包括：剥离光纤上需要加热部分的起保护作用的涂敷层,露出只包含芯子和包层结构的裸纤；使裸纤部分保持平直,并在光纤的两端分别连接光源和光功率计；将CO₂激光器置于裸纤的正下方,调整CO₂激光器,使其发射的激光束正对裸纤；开启CO₂激光器对裸纤部分加热,并根据光功率计不断调节CO₂激光器的输出功率,保证加热温度在1200-1700摄氏度的范围内,并通过光功率计测定输出光功率,达到要求后停止加热。沿加热后裸纤的芯子直径最大处将光纤切断,得到平面端头的热扩芯光纤。

如图2，显示中国实用新型专利(CN203337850U)公开了一种扩束光纤，其包括光纤本体,所述光纤本体包括光纤包层和光纤纤芯；其特征在于：所述扩束光纤的端部具有扩束部,所述扩束部由所述光纤包层、所述光纤纤芯、与所述光纤纤芯端面对接的无芯光纤、包裹所述光纤包层、所述光纤纤芯及所述无芯光纤的玻璃棒熔融而成,且所述扩束部的端面经研磨形成扩束端面。

值得注意的是，由上述专利前案可知，现有扩束光纤的加工一般通过二氧化碳激光器等昂贵的设备来获得，如中国发明专利CN1700045，或者通过复杂的工艺结构来实现，如中国实用新型专利CN203337850U，显现现有技术难以同时兼顾高效和低成本要求。因此，寻求一种高效的、低成本的扩束光纤制作方法或装置，显得迫在眉睫。

实用新型内容