專利名稱：保偏光纖應(yīng)力定軸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成光學(xué)器件中光波導(dǎo)和保偏光纖耦合技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在與 光纖支座粘接前，保偏光纖應(yīng)力定軸的方法。
背景技術(shù)：
保偏光纖是在預(yù)制棒的一個徑向，相對與光纖芯徑對稱地去除兩個區(qū)域或用硼玻 璃取代，由于硼玻璃比光纖包層SiO2有較大的膨脹系數(shù)，拉成光纖后，在有硼玻璃的兩個應(yīng) 力區(qū)，對芯徑產(chǎn)生較大的應(yīng)力而發(fā)生了折射率變化。此時，光纖有類似各向異性的雙折射晶 體行為。在集成光學(xué)光纖陀螺多功能芯片的制作上，需將保偏光纖與波導(dǎo)進行耦合。在光 纖與波導(dǎo)耦合時，要保證光纖的慢軸與波導(dǎo)芯片表面處于同一平面。現(xiàn)在的工藝，一般是先將保偏光纖粘接在光纖支座上，再將光纖支座同波導(dǎo)芯片 耦合。如果在耦合時保偏光纖和波導(dǎo)的偏振方向不同，就會大大的降低消光比。所以，在保 偏光纖同光纖支座粘接時必須保證保偏光纖的慢軸垂直于光纖支座的表面?，F(xiàn)在通常的做 法是，從顯微鏡下觀察，調(diào)整保偏光纖方位，使慢軸跟參考面平行，再將保偏光纖與支座粘 接，然而這種平行只能靠肉眼觀察，很難做到精確的測量。此外，由于應(yīng)力區(qū)不可能有理想 的幾何形狀和位置，光學(xué)上的對稱軸和實際的應(yīng)力方向也是有所差異的。這樣，通過一般光 學(xué)定軸方法將保偏光纖同光纖支座粘接，再與波導(dǎo)耦合，就很難保證偏振方向的一致，這就 造成了很大的消光比損耗，也大大的降低了整個器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種保偏光纖的應(yīng)力定軸方 法，該方法是通過實時觀測消光比值來確定保偏光纖慢軸是否與施加壓力方向一致，來確 保其是否垂直于光纖支座的表面。本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
一種保偏光纖應(yīng)力定軸方法，該方法用于在光波導(dǎo)和保偏光纖耦合時，確保保偏光纖 的慢軸垂直于光纖支座的表面，其特征在于具有如下步驟
a)在保偏光纖一端連接消光比計，并在其相對的另一端輸入具有高消光比的線偏振
光；
b)對所述保偏光纖施加任意方向的法向力，及改變該法向力的大?。?br> c)觀察所述消光比計所顯示數(shù)值，以確定所述保偏光纖的慢軸方向。步驟b)還具有如下步驟在所述保偏光纖被施加法向力前，去除其被施加法向力 區(qū)域的有機物包層。所述施加法向力區(qū)域位于所述保偏光纖接有消光比計的一端。步驟b)中所述法向力的方向為垂直向下方向。步驟b)中所述施加的法向力是通過在所述保偏光纖上施加壓塊來實現(xiàn)的。
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步驟b)中法向力的大小改變是通過增加或減少放置于所述保偏光纖上壓塊的數(shù) 量來實現(xiàn)的。所述壓塊用兩平行的定位銷定位，保證其垂直方向，且可沿所述定位銷自由的上 下滑動。本發(fā)明的優(yōu)點是應(yīng)用這樣的工作原理進行保偏光纖的定軸，可以在很大的程度 上提高定軸的精確性，從而進一步提高器件的消光比。


附圖1為本發(fā)明保偏光纖定軸粘結(jié)工藝流程圖； 附圖2為本發(fā)明實施例保偏光纖定軸后的支座端面圖； 附圖3為本發(fā)明實施例光纖支座定軸儀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明，以便 于同行業(yè)技術(shù)人員的理解。如圖1-3所示，標(biāo)號分別表示定位銷1、壓塊2、卡片3、加熱器4、適配器5、隔熱 板6、底座7、光纖支座8、保偏光纖9、慢軸10、芯11、快軸12。本發(fā)明的基本原理如下通過在保偏光纖9的一端通入高消光比的線偏振光，另 一端插入消光比計，這樣就能實時顯示消光比值。之后去掉接近消光比計一端保偏光纖的 有機物包層，并對其施加一定的壓力，若施加壓力的方向與保偏光纖9的慢軸10方向不一 致就干擾了原來施加到芯11的應(yīng)力方向，造成光束消光比的下降；若施加力的方向完全跟 原保偏光纖的慢軸10方向一致，光束的消光比就不發(fā)生變化。這樣就可以通過施加的壓力 方向準(zhǔn)確判斷慢軸方向。可參看圖2，由于保偏光纖9截面為圓形，只有法向力才可以實現(xiàn)上述作用，而由 上述的原理可知，施加的壓力可以是任意的一個方向的法向力，而同時施加兩個或兩個以 上方向的法向力時候，多個力相互干擾，則無法判斷慢軸10方向。如上所述，確定慢軸10的方向是為保證在粘接時保偏光纖9的慢軸10垂直于光 纖支座8表面，即此時需要使施加的法向力垂直于光纖支座8表面。而實際操作中，光纖支 座8水平放置為最容易操作的情況，而當(dāng)光纖支座8的表面水平放置時，選取重物壓在保偏 光纖9，則法向力的方向必定為重力方向，此時不需要其他裝置即可保證法向壓力垂直于光 纖支座8的表面，為最優(yōu)選的技術(shù)方案。如圖1-3所示為光纖支座定軸儀，其中定位銷1，豎直固定在粘接儀上，于壓塊2 之間為滑動配合。壓塊2，可在定位銷1上自由的上下滑動?？ㄆ?，中間開槽，正好可卡住 光纖支座。加熱器4，內(nèi)部裝有熱電偶，可用于加熱并調(diào)節(jié)溫度。適配器5，用于固定鎖緊光 纖。隔熱板6，選用隔熱材料制作。底座7，底腳裝有旋轉(zhuǎn)找平結(jié)構(gòu)。其基本操作為先將 光纖穿過適配器并夾緊，放置在加熱器4上面的平臺上，然后將正對壓塊部分保偏光纖的 外包層去除。添加壓塊，壓塊和定位銷之間是滑動配合，可在定位銷上做自由的上下滑動。 通過旋轉(zhuǎn)適配器來旋轉(zhuǎn)光纖，從而改變慢軸的方向。當(dāng)確定慢軸后，鎖死適配器，并截斷光 纖，將光纖支座水平放在卡片的槽中，光纖正好可放入光纖支座事先開好的槽中，截斷后部
4光纖，點膠粘接。由于工藝中選取的膠水為熱固化膠，故需打開加熱器，加熱固化。固化后 連同光纖一起，取下光纖支座，即定軸粘接完成。根據(jù)上述原理，以下結(jié)合保偏光纖定軸粘結(jié)工藝，對本發(fā)明方法進行詳細說明，保 偏光纖定軸粘結(jié)工藝主要工藝由I支座制作、II安裝穿接、III應(yīng)力定軸、IV粘接固化四大 步驟組成。具體的工藝如圖1所示1、在選取的基片上劃切細槽，作為埋光纖使用。2、用劃片 機按細槽位置劃切出形狀如圖2所示的光纖支座。3、用鏜槽機將細槽一端擴大為可放置帶 包層光纖的寬槽。4、將做好的光纖支座清洗干凈并烘干。5、將光纖支座安放在光纖支座定 軸粘結(jié)儀上，用卡片卡緊。6、將光纖穿過粘結(jié)儀，一端接具有高消光比的線偏振光，一端接 消光比計。7、用體視顯微鏡觀察光纖支座，并進行粗略調(diào)節(jié)，使保偏光纖慢軸垂直與光纖支 座的表面。8、在光纖上施加壓塊并調(diào)節(jié)壓塊的重量，從而改變應(yīng)力的大小，觀察消光比計的 變化。9、當(dāng)施加壓塊或改變壓塊重量，消光比不變時，鎖緊粘結(jié)儀上的鎖緊光纖螺母。10、 加熱光纖支座粘結(jié)儀。11、待溫度升到90°C后，在支座寬槽部位滴上EP0-TEK364熱固化膠。 12、等待30分鐘固化完成后，切斷剩余光纖，粘結(jié)工作完成。用本實施方法制作出的集成光學(xué)光纖陀螺芯片與保偏光纖耦合后，插入損耗小 于3. 3dB，消光比在30—34dB之間。
權(quán)利要求
一種保偏光纖應(yīng)力定軸方法，該方法用于在光波導(dǎo)和保偏光纖耦合時，確保保偏光纖的慢軸垂直于光纖支座的表面，其特征在于具有如下步驟在保偏光纖一端連接消光比計，并在其相對的另一端輸入具有高消光比的線偏振光；對所述保偏光纖施加任意方向的法向力，及改變該法向力的大??；觀察所述消光比計所顯示數(shù)值，以確定所述保偏光纖的慢軸方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保偏光纖應(yīng)力定軸方法，其特征在于步驟b)還具有如下 步驟在所述保偏光纖被施加法向力前，去除其被施加法向力區(qū)域的有機物包層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種保偏光纖應(yīng)力定軸方法，其特征在于所述施加法向力 區(qū)域位于所述保偏光纖接有消光比計的一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保偏光纖應(yīng)力定軸方法，其特征在于步驟b)中所述法向 力的方向為垂直向下方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保偏光纖應(yīng)力定軸方法，其特征在于步驟b)中所述施加 的法向力是通過在所述保偏光纖上施加壓塊來實現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保偏光纖應(yīng)力定軸方法，其特征在于步驟b)中法向力的 大小改變是通過增加或減少放置于所述保偏光纖上壓塊的數(shù)量來實現(xiàn)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種保偏光纖應(yīng)力定軸方法，其特征在于所述壓塊用兩 平行的定位銷定位，保證其垂直方向，且可沿所述定位銷自由的上下滑動。
全文摘要
本發(fā)明涉及集成光學(xué)器件中光波導(dǎo)和保偏光纖耦合技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在與光纖支座粘接前，保偏光纖應(yīng)力定軸的方法。該方法具有如下步驟a)在保偏光纖一端連接消光比計，并在其相對的另一端輸入具有高消光比的線偏振光；b)對所述保偏光纖施加任意方向的法向力，及改變該法向力的大??；c)觀察所述消光比計所顯示數(shù)值，以確定所述保偏光纖的慢軸方向。本發(fā)明的優(yōu)點是應(yīng)用這樣的工作原理進行保偏光纖的定軸，可以在很大的程度上提高定軸的精確性，從而進一步提高器件的消光比。
文檔編號G02B6/024GK101923188SQ20101020536
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者曹澤煌, 楊凱翔, 王若東 申請人:上海亨通光電科技有限公司