二維有序光纖陣列元件的製作方法
2023-05-11 08:57:31
專利名稱：二維有序光纖陣列元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光纖元件，特別是一種二維有序排列的光纖陣列元件。
背景技術：
在光通信網絡中需要多種光纖陣列，如光纖陣列開關、光纖陣列耦合器等，目前在光 通信網絡中應用的光纖陣列元件多為一維光纖陣列元件，隨著光纖到戶技術的推進，需要 更高密度的二維光纖陣列元件。
為了提高雷射器雷射輸出的亮度，需要採用雷射組束的方式，但目前雷射組束用光纖 陣列也多為一維光纖陣列，為了獲得更高的雷射輸出功率，需要更高密度的二維光纖陣列 元件。另外在光學成像等領域，也需要光纖陣列元件。
在二維光纖陣列元件的製作過程中，形成二維有序光纖陣列端面是必不可少的環節， 在製作二維光纖陣列端面方法中，公開於2003年01年29日的發明專利申請"精密二維光 纖陣列"(申請號02120348.2)使用一個卡盤將具有六邊形包裝的一組精密套管緊密地固定 為一個陣列，在每一個套管中插入一根光纖，並用膠粘合與套管固定，套管之間通過膠粘 合固定在一起。這種方法製作的二維光纖陣列存在光纖密度低，而且僅能製作端面為六邊 形的光纖陣列。公開於2004年11月24日的發明專利申請"高密度光纖陣列"(申請號 02812849.4，通過在兩個平板上打出的孔洞固定光纖，這種方法可以排列出不同形狀端面， 如正方形、矩形等光纖陣列，但光纖的排列密度較低，並且光纖排列的精度由平板上孔的 加工精度決定。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的上述不足，提供了一種二維光纖陣列的元件， 該二維光纖陣列是基於有序、通過裸光纖緊貼實現高密度排列的，對於包層直徑為80pm 的光纖來說，可以實現每平方釐米多達15625根光纖的高密度排列。該元件可用於光通信 網絡中的光開關、光耦合領域，也可用於雷射組束和光學成像與探測領域。本法的目的通 過如下技術方案實現
一種二維有序光纖陣列元件，其特徵在於該元件由多根光纖構成，光纖陣列端為由裸 光纖緊貼、有序排列形成的二維面陣結構；另一端為自由端，與連接器、耦合器、雷射器 或探測器連接。
上述的二維有序光纖陣列元件，所述二維面陣結構為正方形、矩形或六邊形。所述自 由端的光纖相互熔接耦合。所述裸光纖為為普通光纖經剝離塗覆層製成。所述裸光纖通過 固定膠粘合在一起。
上述的二維有序光纖陣列元件，光纖的包層直徑為80pm，光纖陣列端每平方釐米有 15625根裸光纖。
與現有技術相比，本發明具有如下優點和效果本發明提供的二維有序光纖陣列元件 是一種新型的元器件，可用於取代目前光通信網絡中廣泛使用的一維光纖陣列元件，具有 集成度高、體積小巧等優點。本發明提供的二維有序光纖陣列元件中的光纖陣列端是經剝 離塗覆層的光纖通過緊密有序排列形成的陣列，與己申請的專利相比，具有極高的光纖排 列密度，每平方釐米最多可達15625根，並且光纖之間的定位是靠光纖本身的接觸擠壓，
而不是通過套管或孔板等輔助手段實現。由於光纖在製作過程中，其外徑具有極高的精度， 因此用這種方法製作的光纖陣列具有很高的定位精度，可滿足成像、光纖雷射組束等領域 的使用要求。
圖1具有各種面陣結構的光纖陣列元件，圖中，A-P:連接器或耦合器或雷射器或探測器。
圖2具有耦合輸入/輸出功能的光纖陣列元件。
具體實施例方式
將剝離塗覆層的光纖按一定規律有序緊密排列，通過固定膠將光纖陣列前端(約lcm) 固定，將光纖束的鬆散端分別和各種形式的連接器固定，如FC—PC、 FC—APC等，也可 連接半導體雷射器或探測器，或將不同位置光纖熔接製作成耦合器接頭。
圖1顯示的是幾種面陣結構的二維光纖陣列元件，通過堆積的方式可將剝離塗覆層的 光纖排列成正方形、矩形、六邊形等光纖能夠堆積的各種形狀，並通過在光纖之間的間隙 中注入固定膠將這些光纖膠接在一起固定。光纖陣列的另一端為鬆散端，每根光纖可以和 雷射器、探測器或其它器件相連接。在此光纖陣列中光纖可以是各種類型光纖，按光纖截 面結構可以是圓形光纖、異形截面光纖以及光子晶體光纖；按光纖的模式場可以是單模光 纖、多模光纖；按光纖的組成可以是玻璃光纖、晶體光纖、塑料光纖。光纖的長度可根據 實際情況確定，需要延時是可採用不同長度的光纖。
圖2具有耦合輸入/輸出功能的光纖陣列元件，該元件的主要特徵是從光纖面陣入射的 光信號經各光纖傳輸相互耦合，最後由一根或幾根光纖輸出。另外還可反過來，從一根光 纖傳輸的光纖信號，經過耦合後從光纖面陣各根光纖中輸出。
權利要求
1、一種二維有序光纖陣列元件，其特徵在於該元件由多根光纖構成，光纖陣列端為由裸光纖緊貼、有序排列形成的二維面陣結構；另一端為自由端，與連接器、耦合器、雷射器或探測器連接。
2、 根據權利要求1所述的二維有序光纖陣列元件，其特徵在於所述二維面陣結構為正方形、矩形或六邊形。
3、 根據權利要求2所述的二維有序光纖陣列元件，其特徵在於所述自由端的光纖相互熔接耦合。
4、 根據權利要求3所述的二維有序光纖陣列元件，其特徵在於所述裸光纖為普通光纖經剝離塗覆層製成。
5、 根據權利要求1 4任一項所述的二維有序光纖陣列元件，其特徵在於所述裸光纖通過固定膠粘合在一起。
6、 根據權利要求5所述的二維有序光纖陣列元件，其特徵在於光纖的包層直徑為80nm,光纖陣列端每平方釐米有15625根裸光纖。
全文摘要
本發明提供了一種二維有序光纖陣列元件，該元件是將剝離塗覆層的光纖按一定規律有序緊密排列，並通過固定膠將光纖陣列前端固定，將光纖束的鬆散端分別和連接器、半導體雷射器或探測器連接，也可將不同位置光纖熔接製作成耦合器接頭。該元件可用於光通信網絡中的光開關、光耦合領域，也可用於雷射組束和光學成像與探測領域。
文檔編號G02B6/255GK101387723SQ20081019900
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月7日 優先權日2008年10月7日
發明者張偉南, 徐善輝, 楊中民 申請人:華南理工大學