專利名稱：側(cè)向耦合的光纖耦合頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種側(cè)向耦合的光纖耦合頭，尤其是一種制作工藝簡單、制造成本低的側(cè)向耦合的光纖耦合頭。
背景技術(shù)：
側(cè)向耦合的光纖耦合頭是高速光接收器、高精度生物及醫(yī)學(xué)檢測器領(lǐng)域所必需的設(shè)備之一，其作用是把單模光纖中傳輸?shù)墓鈱?dǎo)出并在光纖的側(cè)面附近形成一個直徑為數(shù)十微米之內(nèi)的圓光斑。由于采用了側(cè)向耦合，光接收器的受光芯片可水平地和光接收器的前置放大器裝在同一塊高頻電路板上，使光接收器更加緊湊，從而實現(xiàn)超小型化；可節(jié)省使受光芯片直立的昂貴高頻陶瓷載體，繼而大大降低成本；可縮短連接受光芯片與前置放大器的金線，使光接收器的高頻性能得到改善。目前，公知的側(cè)向耦合的光纖耦合頭是在單模光纖的端頭相接有與單模光纖同外徑且折射率相同的一段無芯光纖，無芯光纖的上、下分別有經(jīng)拋光工藝而產(chǎn)生的上斜面、下斜面，上斜面、下斜面相交于無芯光纖的端頭。由于現(xiàn)有上斜面、下斜面的表面均為向上凸的圓弧曲面，需要在上斜面的圓弧曲面上鍍一層金屬反射層，以提高光纖耦合頭的側(cè)向耦合功率。因圓弧曲面本身加工困難，加之金屬反射層通常是價格昂貴的稀有金屬(如金等)，而且鍍金時還需遮擋下斜面，非常麻煩，所以現(xiàn)有的側(cè)向耦合的光纖耦合頭存在著制作工藝復(fù)雜、成本高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種制作工藝簡單、制造成本低的側(cè)向耦合的光纖耦合頭。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種側(cè)向耦合的光纖耦合頭，設(shè)有單模光纖1，與單模光纖1相接有與單模光纖1同外徑且折射率相等的的無芯光纖2，無芯光纖2的上斜面3、下斜面4相交于端頭，所述無芯光纖2的長度為70～100μm，上斜面3、下斜面4為平面，上斜面3、下斜面4與水平方向的夾角分別為37～47°、5～15°。
在所述單模光纖1上有上斜面5、下斜面6，上斜面5與上斜面3共面，下斜面6與下斜面4共面。
本發(fā)明最好的實施方案是所述無芯光纖2的長度為90μm，上斜面3、下斜面4與水平方向的夾角分別為42°、10°。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1.上、下斜面均為平面，拋光加工簡單，克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的圓弧曲面加工困難的問題；2.由于上斜面的水平夾角為37～47°，這樣從單模光纖出射的光在無芯光纖上傳輸20～30μm后，以大于或等于48±5°的入射角投射到上斜面上而產(chǎn)生全反射，所以上斜面不用鍍?nèi)魏谓饘俜瓷鋵泳湍芷鸬界R面反射作用，在光能量無損失的情況下使光束從水平傳播轉(zhuǎn)成向下傳播，不但回波損失小，能實現(xiàn)高穩(wěn)定的耦合，更主要的是省去了加工反射膜的工藝，使制作成本大大降低；3.不用透鏡之類的成像系統(tǒng)，只要通過控制無芯光纖中的光路長度，即可調(diào)節(jié)耦合出來的光斑大小，制備的公差容任度大，光斑圓度好。


圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例1、2的光路原理圖。
圖4是本發(fā)明實施例1、2的回光光路圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合

本發(fā)明的具體實施方式
。
實施例1如圖1所示設(shè)有普通單模光纖1，在單模光纖1的端頭，用融接機融接有與單模光纖1同外徑且折射率相同的無芯光纖2，無芯光纖2的長度為70～100μm。用拋光機將無芯光纖2上下面研磨成表面為平面的上斜面3、下斜面，上斜面3、下斜面4相交于端頭，上斜面3、下斜面4與水平方向的夾角分別為37～47°、5～15°。
實施例2如圖2所示設(shè)有普通單模光纖1，在單模光纖1的端頭，用融接機融接有與單模光纖1同外徑且折射率相同的無芯光纖2，無芯光纖2的長度為90μm。為調(diào)節(jié)光路長度，用拋光機將無芯光纖2以及單模光纖1上下面研磨成表面為平面的上斜面3、上斜面5，下斜面4、下斜面6，上斜面5、下斜面6分別是上斜面3、下斜面4的延長面，所以上斜面5與上斜面3共面，下斜面6與下斜面7共面。上斜面3、下斜面4相交于端頭，上斜面3、下斜面4與水平方向的夾角分別為42°、10°。
實施例1、實施例2的光路原理如圖3所示當(dāng)在普通單模光纖中傳輸?shù)墓鈴钠胀▎文９饫w進入無芯光纖時，因兩者的折射率相等，因而并無反射。但是當(dāng)光進入無芯光纖后就不再以導(dǎo)波的方式傳播，而是以自由空間的高斯光束的形式傳播。由于無芯光纖的折射率較高，從普通光纖出射的高斯光束在無芯光纖部分的瑞利距離ZR有70多微米長，所以此高斯光束在無芯光纖中發(fā)散很慢。通過設(shè)定無芯光纖的長度(70～100μm)及無芯光纖上下斜面的角度(37～47°、5～15°)，使從普通單模光纖部分出射的高斯光束經(jīng)過20～30μm就射在無芯光纖的上斜面上而被全反射成下行高斯光束；此下行高斯光束再經(jīng)過50μm左右又射在下斜面上而折射出光纖。在下斜面上，光束的直徑約為普通單模光纖的模場直徑的2倍，即20μm左右。因此，在光纖的側(cè)向附近，我們可以得到一個直徑為數(shù)十微米的高斯光束的光斑。
實施例1、實施例2的回光光路如圖4所示可以看出，本發(fā)明實施例的回波損失小，能實現(xiàn)高穩(wěn)定的耦合。
權(quán)利要求
1.一種側(cè)向耦合的光纖耦合頭，設(shè)有單模光纖(1)，與單模光纖(1)相接有與單模光纖(1)同外徑且折射率相等的無芯光纖(2)，無芯光纖(2)的上斜面(3)、下斜面(4)相交于端頭，其特征在于所述無芯光纖(2)的長度為70～100μm，上斜面(3)、下斜面(4)為平面，上斜面(3)、下斜面(4)與水平方向的夾角分別為37～47°、5～15°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)向耦合的光纖耦合頭，其特征在于在所述單模光纖(1)上有上斜面(5)、下斜面(6)，上斜面(5)與上斜面(3)共面，下斜面(6)與下斜面(4)共面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的側(cè)向耦合的光纖耦合頭，其特征在于所述無芯光纖(2)的長度為90μm，上斜面(3)、下斜面(4)與水平方向的夾角分別為42°、10°。
全文摘要
本發(fā)明公開一種制作工藝簡單、制造成本低的側(cè)向耦合光纖耦合頭，設(shè)有單模光纖(1)，與單模光纖(1)相接有與單模光纖(1)同外徑且折射率相等的無芯光纖(2)，無芯光纖(2)的上斜面(3)、下斜面(4)相交于端頭，其特征在于所述無芯光纖(2)的長度為70～100μm，上斜面(3)、下斜面(4)為平面，上斜面(3)、下斜面(4)與水平方向的夾角分別為37～47°、5～15°。
文檔編號G02B6/00GK101082688SQ20071001192
公開日2007年12月5日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者張耐 申請人:大連艾科科技開發(fā)有限公司