本發(fā)明涉及光纖干涉儀及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀及其制備方法。

背景技術(shù)：

通過特殊材料或結(jié)構(gòu)制作的光纖干涉儀被廣泛的研究，此類干涉儀通常應(yīng)用于氣體力學(xué)、等離子物理學(xué)、光纖通信以及傳感系統(tǒng)領(lǐng)域。但一般基于單模光纖或者光子晶體光纖的干涉儀，只能支持有限的通道，集成度較低。在傳感領(lǐng)域，有限的通道會限制可探測量的個(gè)數(shù)，且不利于交叉定位。因此實(shí)現(xiàn)多通道干涉儀的制備和集成，是未來實(shí)際應(yīng)用中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

近年來，多芯光纖被用來制備各種干涉儀。相比普通單模光纖，多芯光纖端面的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，在一個(gè)外包層中有多個(gè)獨(dú)立傳輸模場的纖芯區(qū)，形成了空分復(fù)用的結(jié)構(gòu)，結(jié)合相應(yīng)的多芯光纖耦合裝置，對多芯光纖進(jìn)行微結(jié)構(gòu)處理，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)芯、多參量的同時(shí)測量，是實(shí)現(xiàn)多通道干涉儀的一種有效手段。

目前現(xiàn)有的基于多芯光纖的干涉儀結(jié)構(gòu)主要有，與其他類型熔接(可參見antoniolopezje,eznavehzs,likamwap,etal.multicorefibersensorforhigh-temperatureapplicationsupto1000℃.[j].opticsletters,2014,39(15):4309-12)的方法和光纖拉錐(可參見ganl,wangr,liud,etal.spatial-divisionmultiplexedmach–zehnderinterferometersinheterogeneousmulticorefiberformultiparametermeasurement[j].ieeephotonicsjournal,2016,8(1):1-1)的方法。前者利用多芯光纖與其他類型光纖熔接時(shí)的模場不匹配激發(fā)高階模，但此結(jié)構(gòu)通常只利用到多芯光纖中的有限個(gè)芯，通道數(shù)仍然有限，且無法獨(dú)立觀測各個(gè)芯的結(jié)果。后者通過光纖拉錐使模場擴(kuò)散到包層區(qū)域以激發(fā)包層模，與多芯耦合器相結(jié)合，可同時(shí)獲得多個(gè)芯的光譜。但該結(jié)構(gòu)中采用的拉錐方法會破壞原本多芯光纖結(jié)構(gòu)，造成連接處脆弱易斷，且拉錐結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，重復(fù)性較差。

也有少數(shù)采用偏芯熔接的方法制備基于多芯光纖的干涉儀，例如對比文件1：姚軍.偏置熔接的光纖干涉式濕度傳感器研究[d].重慶大學(xué),2012，利用單模光纖偏芯制備的干涉結(jié)構(gòu)，以及對比文件2：韓偉.基于偏芯熔接實(shí)現(xiàn)雙參量同時(shí)測量的干涉型光纖傳感器研究[d].天津理工大學(xué),2014，利用多模光纖偏芯制備的干涉結(jié)構(gòu)；其中對比文件1研究了大小偏置情況下的器件原理與干涉譜線，對比文件2利用不同模式間干涉對環(huán)境不同的響應(yīng)度完成雙參量的測量，兩者均使用了偏芯熔接技術(shù)，但是通道數(shù)仍然有限。且對比文件2利用同一干涉譜中的兩個(gè)波谷進(jìn)行傳感，雖然達(dá)到了雙參量同時(shí)測量的目的，但該器件中的兩個(gè)通道結(jié)構(gòu)并不獨(dú)立，對器件制備的重復(fù)性要求很高；如圖1所示，由于對比文件1和對比文件2中采用的偏芯方式均為x軸方向和/或y軸方向的偏移，在達(dá)到偏芯的同時(shí)包層將有較大部分處于移出狀態(tài)，造成制成器件的穩(wěn)定性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用保偏光纖熔接機(jī)在多芯光纖與扇入、扇出耦合器尾纖的熔接過程中引入一定的偏移量，包括角度的旋轉(zhuǎn)、x軸平移、y平移，以實(shí)現(xiàn)所有芯的偏芯熔接；采用多芯光纖空分復(fù)用特點(diǎn)完成在一根光纖上同時(shí)制備多個(gè)干涉儀，即實(shí)現(xiàn)多通道干涉儀的集成。本發(fā)明制作過程靈活可控，重復(fù)性高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀的制備方法，包括以下步驟：

步驟s1：通過熔接機(jī)對多芯光纖的入射端的所有芯和扇入耦合器尾纖的所有芯進(jìn)行調(diào)整，使所述入射端的各個(gè)芯與所述扇入耦合器尾纖的各個(gè)芯均一一錯(cuò)開；

步驟s2：將所述入射端與所述扇入耦合器尾纖進(jìn)行熔接；

步驟s3：對所述多芯光纖的出射端與扇出耦合器尾纖的所有芯進(jìn)行調(diào)整，之后進(jìn)行熔接。

進(jìn)一步：所述步驟s1的具體實(shí)現(xiàn)為：

步驟s11：對所述入射端的端面和所述扇入耦合器尾纖進(jìn)行預(yù)處理；

步驟s12：將預(yù)處理后的所述入射端和所述扇入耦合器尾纖放入到熔接機(jī)內(nèi)；

步驟s13：通過所述熔接機(jī)的端面成像裝置獲取所述入射端和所述扇入耦合器尾纖的端面圖像；

步驟s14：通過所述熔接機(jī)屏幕上顯示的端面圖像對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使得所述入射端的各個(gè)芯與所述扇入耦合器尾纖的各個(gè)芯一一對準(zhǔn)；

步驟s15：對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖進(jìn)行二次調(diào)整使得所述入射端的各個(gè)芯與所述扇入耦合器尾纖的各個(gè)芯均一一錯(cuò)開。

進(jìn)一步：所述入射端的端面中心有纖芯，所述步驟s15中的二次調(diào)整為：首先對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖進(jìn)行θ角度的旋轉(zhuǎn)，之后再對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖進(jìn)行x軸方向和/或y軸方向的平移。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：在進(jìn)行x軸方向和/或y軸方向平移之前對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖進(jìn)行θ角度的旋轉(zhuǎn)，不僅增加了旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)量這個(gè)可調(diào)節(jié)維度；同時(shí)在旋轉(zhuǎn)操作之后周圍芯已處于偏芯狀態(tài)，且此時(shí)的包層仍為對準(zhǔn)狀態(tài)，再輔以x軸方向和/或y軸方向小偏移量的平移即可達(dá)到較好的干涉效果，因包層只有較少部分移出，因此制備的干涉儀強(qiáng)度更高，穩(wěn)定性更強(qiáng)，通過增加旋轉(zhuǎn)操作后使各個(gè)芯的偏移效果不同，利于制備多個(gè)不同參數(shù)的干涉儀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步：所述入射端的端面中心沒有纖芯，所述步驟s15中的二次調(diào)整為：對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖進(jìn)行θ角度的旋轉(zhuǎn)、x軸方向的平移或y軸方向的平移。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：這里的二次調(diào)整可以是旋轉(zhuǎn)、x軸方向平移、y軸方向平移中的任意一種或是多種的組合，操作更加方便。當(dāng)均采用旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，利用旋轉(zhuǎn)偏芯熔接實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)包層仍為對準(zhǔn)狀態(tài)，強(qiáng)度更高，穩(wěn)定性強(qiáng)，同時(shí)通過旋轉(zhuǎn)操作還可以使各個(gè)芯達(dá)到不同的偏移效果，利于制備多個(gè)不同參數(shù)的干涉儀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步：所述出射端與所述扇出耦合器尾纖需要偏芯熔接，所述步驟s3的具體實(shí)現(xiàn)為：

步驟s31a：對所述出射端的端面和所述扇出耦合器尾纖進(jìn)行預(yù)處理；

步驟s32a：將預(yù)處理后的所述出射端和所述扇出耦合器尾纖放入到所述熔接機(jī)內(nèi)；

步驟s33a：通過所述熔接機(jī)的端面成像裝置獲取所述出射端和所述扇出耦合器尾纖的端面圖像；

步驟s34a：通過所述熔接機(jī)屏幕上顯示的端面圖像對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使得所述出射端的各個(gè)芯與所述扇出耦合器尾纖的各個(gè)芯一一對準(zhǔn)；

步驟s35a：對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或平移使得所述出射端的各個(gè)芯與所述扇出耦合器尾纖的各個(gè)芯均一一錯(cuò)開；

步驟s36a：將所述出射端與所述扇出耦合器尾纖進(jìn)行熔接。

進(jìn)一步：所述出射端與所述扇出耦合器尾纖不需要偏芯熔接，所述步驟s3的具體實(shí)現(xiàn)為：

步驟s31b：對所述出射端的端面和所述扇出耦合器尾纖進(jìn)行預(yù)處理；

步驟s32b：將預(yù)處理后的所述出射端和所述扇出耦合器尾纖放入到所述熔接機(jī)內(nèi)；

步驟s33b：通過所述熔接機(jī)的端面成像裝置獲取所述出射端和所述扇出耦合器尾纖的端面圖像；

步驟s34b：通過所述熔接機(jī)屏幕上顯示的端面圖像對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使得所述出射端的各個(gè)芯與所述扇出耦合器尾纖的各個(gè)芯一一對準(zhǔn)；

步驟s35b：將所述出射端與所述扇出耦合器尾纖進(jìn)行熔接。

進(jìn)一步：所述熔接機(jī)為保偏光纖熔接機(jī)。

進(jìn)一步：所述扇入耦合器尾纖的光纖類型和所述扇出耦合器尾纖的光纖類型均與所述多芯光纖的類型相同。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：因纖芯分布相同時(shí)，兩側(cè)光纖的各纖芯一一對應(yīng)，可對中間段多芯光纖實(shí)現(xiàn)所有芯的偏芯注入，使多芯光纖的每一個(gè)纖芯都能夠得到充分的使用；且相同種類的光纖可大大降低熔接損耗，提高器件性能。

本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀，采用所述的一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀的制備方法制造而成。

進(jìn)一步：所述多芯光纖為任意弱耦合類型的多芯光纖。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：各纖芯之間的聯(lián)系較弱，可保證干涉通道間的獨(dú)立。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠取得以下有益效果：

(1)本發(fā)明提供的基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀及其制備方法，由于多芯光纖的對稱性以及空分復(fù)用的特性，能在一根多芯光纖上同時(shí)制作多個(gè)并行的干涉儀，適用于弱耦合多芯光纖，操作簡單，制備效率高，集成度好，是一個(gè)有前景的多通道器件制備方向；

(2)本發(fā)明提供的基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀及其制備方法，可從旋轉(zhuǎn)角度θ、x軸平移量、y軸平移量三個(gè)維度調(diào)整偏芯程度，靈活可控，自由度好；

(3)本發(fā)明提供的基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀及其制備方法，通過保偏光纖熔接機(jī)完成多數(shù)步驟，穩(wěn)定性好，且由于旋轉(zhuǎn)角度及平移量的步長已知或可調(diào)，使器件制作精度高，重復(fù)性好，誤差較??；

(4)本發(fā)明提供的基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀及其制備方法，利用扇入、扇出耦合器，可實(shí)現(xiàn)各個(gè)芯輸出光譜的實(shí)時(shí)觀測，便于調(diào)整各參量，完成參量的定位和控制；

(5)本發(fā)明提供的基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀及其制備方法，僅采用了保偏熔接技術(shù)，對光纖本身不進(jìn)行額外的微結(jié)構(gòu)處理，結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度高，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用x軸方向和/或y軸方向平移后的偏芯部分截面圖；

圖2為本發(fā)明所述一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀的制備方法的流程圖；

圖3a為扇入耦合器尾纖的端面圖像及θ角旋轉(zhuǎn)界面；

圖3b為多芯光纖入射端端面圖像及θ角旋轉(zhuǎn)界面；

圖4為偏芯熔接方法制作的多通道馬赫曾德干涉儀(mzi)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5a為扇入耦合器尾纖與多芯光纖連接區(qū)域x視場側(cè)面圖像及平移調(diào)節(jié)界面；

圖5b為扇入耦合器尾纖與多芯光纖連接區(qū)域y視場側(cè)面圖像及平移調(diào)節(jié)界面；

圖6為實(shí)時(shí)觀測輸出光譜結(jié)果的操作系統(tǒng)圖；

圖7為上述多通道m(xù)zi干涉儀實(shí)施例中多個(gè)芯的透射譜線；

圖中：1為多芯光纖、2為扇入耦合器、21為扇入耦合器尾纖、3為扇出耦合器、31為扇出耦合器尾纖、4為寬帶光源、5為保偏光纖熔接機(jī)、6為光譜儀。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例一，如圖2所示，一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀的制備方法，包括以下步驟：

步驟s1：通過熔接機(jī)對多芯光纖1的入射端的所有芯和扇入耦合器尾纖21的所有芯進(jìn)行調(diào)整，使所述入射端的各個(gè)芯與所述扇入耦合器尾纖21的各個(gè)芯均一一錯(cuò)開；這里扇入耦合器2指的是將多個(gè)單模光纖中的入射光耦合進(jìn)多芯光纖1對應(yīng)的纖芯中的耦合結(jié)構(gòu)，完成各個(gè)芯獨(dú)立的輸入，在本結(jié)構(gòu)中指的是多芯光纖1輸入端的耦合器，實(shí)現(xiàn)各個(gè)芯的獨(dú)立光注入；扇出耦合器3指的是將多芯光纖1各個(gè)芯中的光耦合輸出到對應(yīng)的單模光纖中，在本結(jié)構(gòu)中指的是多芯光纖1輸出端的耦合器，實(shí)現(xiàn)各個(gè)芯的獨(dú)立光輸出；

步驟s2：將所述入射端與所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行熔接；

步驟s3：對所述多芯光纖1的出射端與扇出耦合器尾纖31和扇出耦合器尾纖31的所有芯進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)器件結(jié)構(gòu)選擇偏移量，最后進(jìn)行熔接。

本實(shí)施例中：所述步驟s1的具體實(shí)現(xiàn)為：

步驟s11：對所述入射端的端面和所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行預(yù)處理(這里的預(yù)處理是指將多芯光纖1的入射端和扇入耦合器尾纖21剝?nèi)ト劢佣送扛矊?，并將兩根光纖端面切割整齊)；

步驟s12：將預(yù)處理后的所述入射端和所述扇入耦合器尾纖21放入到熔接機(jī)內(nèi)；

步驟s13：通過所述熔接機(jī)的端面成像裝置獲取所述入射端和所述扇入耦合器尾纖21的端面圖像；

步驟s14：通過所述熔接機(jī)屏幕上顯示的端面圖像對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)調(diào)整(這里一次旋轉(zhuǎn)調(diào)整是指以所述入射端的端面中心或所述扇入耦合器尾纖21的端面中心為圓心進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)，使得所述入射端的各個(gè)芯與所述扇入耦合器尾纖21的各個(gè)芯一一對準(zhǔn)；

步驟s15：對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行二次調(diào)整使得所述入射端的各個(gè)芯與所述扇入耦合器尾纖21的各個(gè)芯均一一錯(cuò)開。

本實(shí)施例中：所述入射端的端面中心有纖芯，所述步驟s15中的二次調(diào)整為：對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行x軸方向和/或y軸方向的平移。

本實(shí)施例中：所述入射端的端面中心有纖芯，所述步驟s15中的二次調(diào)整為：首先對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行θ角度的旋轉(zhuǎn)(這里旋轉(zhuǎn)是指以所述入射端的端面中心或所述扇入耦合器尾纖21的端面中心為圓心進(jìn)行的旋轉(zhuǎn))，使得所述入射端的周圍芯與所述扇入耦合器尾纖21的周圍芯錯(cuò)開，以實(shí)現(xiàn)周圍芯的偏芯熔接；由于所述入射端的端面中心有纖芯，因此在旋轉(zhuǎn)的過程中，所述入射端的中間芯與所述扇入耦合器尾纖21的中間芯仍舊處于對準(zhǔn)連接狀態(tài)，中間芯并未實(shí)現(xiàn)偏芯，還需另外引入旋轉(zhuǎn)角度以外的偏移量來實(shí)現(xiàn)中間芯的偏移，故還需再對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行x軸方向和/或y軸方向的平移。這里在對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行x軸方向和/或y軸方向的平移時(shí)，在實(shí)現(xiàn)中間芯偏芯的同時(shí)，周圍芯的偏移程度也會發(fā)生改變，需進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)使多個(gè)芯的偏移量均能達(dá)到較好的干涉效果。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在進(jìn)行x軸方向和/或y軸方向平移之前對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行θ角度的旋轉(zhuǎn)，不僅增加了旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)量這個(gè)可調(diào)節(jié)維度；同時(shí)在旋轉(zhuǎn)操作之后周圍芯已處于偏芯狀態(tài)，且此時(shí)的包層仍為對準(zhǔn)狀態(tài)，再輔以x軸方向和/或y軸方向小偏移量的平移即可達(dá)到較好的干涉效果，因包層只有較少部分移出，因此制備的干涉儀強(qiáng)度更高，穩(wěn)定性更強(qiáng)同時(shí)，通過增加旋轉(zhuǎn)操作后使各個(gè)芯的偏移效果不同，利于制備多個(gè)不同參數(shù)的干涉儀結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中：所述入射端的端面中心沒有纖芯，所述步驟s15中的二次調(diào)整為：對所述入射端或所述扇入耦合器尾纖21進(jìn)行θ角度的旋轉(zhuǎn)(這里旋轉(zhuǎn)是指以所述入射端的端面中心或所述扇入耦合器尾纖21的端面中心為圓心進(jìn)行的旋轉(zhuǎn))、x軸方向的平移或y軸方向的平移。這里的二次調(diào)整可以是旋轉(zhuǎn)、x軸方向平移、y軸方向平移中的任意一種或是多種的組合。當(dāng)均采用旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，利用旋轉(zhuǎn)偏芯熔接實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)包層仍為對準(zhǔn)狀態(tài)，強(qiáng)度更高，穩(wěn)定性強(qiáng)，同時(shí)通過旋轉(zhuǎn)操作還可以使各個(gè)芯達(dá)到不同的偏移效果，利于制備多個(gè)不同參數(shù)的干涉儀結(jié)構(gòu)。如當(dāng)所述多芯光纖1采用弱耦合類型的四芯光纖時(shí)，因四芯光纖的中心沒有纖芯，因此僅通過旋轉(zhuǎn)操作即可達(dá)到所有芯的偏移，且偏移后的包層仍處于對準(zhǔn)狀態(tài)，強(qiáng)度更高，穩(wěn)定性強(qiáng)，同時(shí)因各個(gè)芯達(dá)的偏移效果不同，制備的四個(gè)干涉儀的參數(shù)也將不同，適用范圍更廣。

將所述多芯光纖1的入射端的所有芯與所述扇入耦合器尾纖21的所有芯進(jìn)行偏芯熔接，可激發(fā)所述多芯光纖1中的包層模式，實(shí)現(xiàn)芯層模式與包層模式之間的干涉，選擇不同的旋轉(zhuǎn)角度θ、x軸平移量、y軸平移量可激發(fā)不同的包層模式，偏芯程度靈活可控；同時(shí)，引入旋轉(zhuǎn)角度這個(gè)調(diào)節(jié)量不僅在原本的偏芯技術(shù)上增加了一個(gè)可調(diào)節(jié)維度，同時(shí)通過引入旋轉(zhuǎn)量，還可以使各個(gè)芯達(dá)到不同的偏移效果，利于制備多個(gè)不同參數(shù)的干涉儀結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中：所述出射端與所述扇出耦合器尾纖31需要偏芯熔接，所述步驟s3的具體實(shí)現(xiàn)為：

步驟s31a：對所述出射端的端面和所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行預(yù)處理(這里的預(yù)處理是指將多芯光纖1的出射端和扇出耦合器尾纖31剝?nèi)ト劢佣送扛矊?，并將兩根光纖端面切割整齊)；

步驟s32a：將預(yù)處理后的所述出射端和所述扇出耦合器尾纖31放入到所述熔接機(jī)內(nèi)；

步驟s33a：通過所述熔接機(jī)的端面成像裝置獲取所述出射端和所述扇出耦合器尾纖31的端面圖像；

步驟s34a：通過所述熔接機(jī)屏幕上顯示的端面圖像對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使得所述出射端的各個(gè)芯與所述扇出耦合器尾纖31的各個(gè)芯一一對準(zhǔn)；

步驟s35a：對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或平移(這里的平移為x軸方向平移和/或y軸方向平移)使得所述出射端的各個(gè)芯與所述扇出耦合器尾纖31的各個(gè)芯均一一錯(cuò)開；所述出射端的各個(gè)芯與所述扇出耦合器尾纖31的各個(gè)芯之間相互錯(cuò)開的方法與所述入射端的各個(gè)芯與所述扇入耦合器尾纖21的各個(gè)芯之間相互錯(cuò)開的方法相同；具體的：當(dāng)所述出射端的端面中心有纖芯時(shí)可通過以下兩種方式實(shí)現(xiàn)所有芯的偏芯：(1)對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行x軸方向和/或y軸方向的平移；(2)首先對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，再對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行x軸方向和/或y軸方向的平移。當(dāng)所述出射端的端面中心沒有纖芯時(shí)可通過旋轉(zhuǎn)、x軸方向平移、y軸方向平移中的任意一種或是多種的組合實(shí)現(xiàn)所有芯的偏芯。

步驟s36a：將所述出射端與所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行熔接。

本實(shí)施例中：所述出射端與所述扇出耦合器尾纖31不需要偏芯熔接，所述步驟s3的具體實(shí)現(xiàn)為：

步驟s31b：對所述出射端的端面和所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行預(yù)處理(這里的預(yù)處理是指將多芯光纖1的出射端和扇出耦合器尾纖31剝?nèi)ト劢佣送扛矊?，并將兩根光纖端面切割整齊)；

步驟s32b：將預(yù)處理后的所述出射端和所述扇出耦合器尾纖31放入到所述熔接機(jī)內(nèi)；

步驟s33b：通過所述熔接機(jī)的端面成像裝置獲取所述出射端和所述扇出耦合器尾纖31的端面圖像；

步驟s34b：通過所述熔接機(jī)屏幕上顯示的端面圖像對所述出射端或所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使得所述出射端的各個(gè)芯與所述扇出耦合器尾纖31的各個(gè)芯一一對準(zhǔn)；

步驟s35b：將所述出射端與所述扇出耦合器尾纖31進(jìn)行熔接。

進(jìn)一步：所述扇入耦合器尾纖21的光纖類型和所述扇出耦合器尾纖31的光纖類型均與所述多芯光纖1的類型相同。因纖芯分布相同時(shí)，兩側(cè)光纖的各纖芯一一對應(yīng)，可對中間段多芯光纖實(shí)現(xiàn)所有芯的偏芯注入，使多芯光纖的每一個(gè)纖芯都能夠得到充分的使用；且相同種類的光纖可大大降低熔接損耗，提高器件性能。

本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)調(diào)整的旋轉(zhuǎn)角度均為0°到360°可調(diào)，精度為0.1°；x軸方向和y軸方向的平移范圍均為-500um-500um，精度均為0.1um，可實(shí)現(xiàn)完全對準(zhǔn)到完全偏移的狀態(tài)。

所述熔接機(jī)采用保偏光纖熔接機(jī)5，可通過該熔接程序中的角度旋轉(zhuǎn)、x軸、y軸對準(zhǔn)的步驟完成偏芯和熔接操作。此操作可手動調(diào)節(jié)，也可通過程序控制。100p+保偏光纖熔接機(jī)5的x、y軸以及角度的調(diào)節(jié)范圍為-500um-500um，精度分別為<0.1°和0.1um。因此旋轉(zhuǎn)角度0°到360°可調(diào)，x、y軸從完全對準(zhǔn)至完全偏離的范圍均可實(shí)現(xiàn)。為了精確偏移量，可使用自動化處理的方法，提取熔接機(jī)端面圖像進(jìn)行處理，通過程序更精確地控制偏移量，具體操作方式可參見申請?zhí)枮?01610514615.5和201610513579.0的專利。

所述多芯光纖1纖芯數(shù)目無具體限制，從兩芯光纖到多個(gè)芯的光纖均可實(shí)現(xiàn)此結(jié)構(gòu)，只需該光纖為弱耦合類型，保證芯間串?dāng)_較小，實(shí)現(xiàn)各個(gè)芯間獨(dú)立的干涉。本專利的主要內(nèi)容便是要實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道，因此可使用的光纖類型只需要具有獨(dú)立的多個(gè)纖芯即可。

以下將結(jié)合七芯光纖對本發(fā)明提供的一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀的制備方法進(jìn)行詳細(xì)的描述：

(1)：首先取一根一定長度的七芯光纖，該七芯光纖為通信用弱耦合七芯光纖，其包層直徑為150um,芯徑為8um，芯間距為42um，其端面如圖3所示；將所述七芯光纖的入射端和扇入耦合器尾纖21(采取同樣種類的七芯光纖)剝?nèi)ト劢佣送扛矊?，將兩根光纖端面切割整齊，分別放入熔接機(jī)兩端的夾具中固定(一般將扇入耦合器尾纖21放在左側(cè)，多芯光纖1放在右側(cè))，調(diào)節(jié)兩段光纖端面的位置，通過熔接機(jī)的端面成像裝置，分別獲得兩段光纖清晰的端面圖像；之后根據(jù)熔接機(jī)屏幕上清晰的端面圖像(左右兩側(cè)端面圖像分別如圖3a、3b所示)，對左右兩側(cè)光纖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使兩側(cè)光纖各個(gè)芯分別對準(zhǔn)，即兩側(cè)圖像上顯示的光纖端面完全一致(旋轉(zhuǎn)調(diào)整過程中可采取粗調(diào)和精調(diào)相結(jié)合的方式，使結(jié)果更為準(zhǔn)確)；兩側(cè)光纖完全對準(zhǔn)后，將七芯光纖一側(cè)旋轉(zhuǎn)θ角度，令原本對準(zhǔn)的周圍芯錯(cuò)開，即可實(shí)現(xiàn)周圍芯的偏芯熔接；以激發(fā)七芯光纖中的包層模式，后期以實(shí)現(xiàn)芯層模式與包層模式之間的干涉；這里選擇合適的旋轉(zhuǎn)角度θ，即可激發(fā)相應(yīng)的包層模式，此過程旋轉(zhuǎn)角度靈活可控；圖4示出了采用馬赫澤德干涉儀的結(jié)構(gòu)，圖4中a定性表示了熔接點(diǎn)兩側(cè)光纖的各個(gè)芯的偏移，這里采用的旋轉(zhuǎn)角度θ為順時(shí)針18°；

(2)：經(jīng)過七芯光纖θ角度的旋轉(zhuǎn)后，所有的周圍芯都均已具備偏芯熔接條件，但由于旋轉(zhuǎn)軸心在端面圓心位置，兩段的中間芯仍舊是對準(zhǔn)連接狀態(tài)，中間芯并未實(shí)現(xiàn)偏芯，此時(shí)需要通過旋轉(zhuǎn)角度以外的偏移量來實(shí)現(xiàn)，需引入x、y軸的平移，使用多個(gè)調(diào)節(jié)維度來增加器件的靈活性；在旋轉(zhuǎn)步驟完成后，保偏光纖熔接機(jī)5的屏幕上會顯示兩段光纖連接處在x、y兩個(gè)視場的側(cè)面圖(分別如圖5a、5b所示)，由于兩個(gè)視場的方向正交，可分別定義x、y視場的平移方向?yàn)閤、y軸方向；此時(shí)可手動調(diào)節(jié)兩段光纖在x、y軸上的相對位置，單步操作，因單次按鍵的步長是已知的，因此通過記錄按鍵的方向和次數(shù)可以推出兩個(gè)軸向的平移量，還可通過程序輸入來精確控制偏移量；這里仍在七芯光纖一端操作，在預(yù)先對準(zhǔn)的情況下，使七芯光纖相對扇入耦合器尾纖21端沿x軸或y軸方向偏移一定距離，即可實(shí)現(xiàn)所有芯的偏芯(此處需要強(qiáng)調(diào)，旋轉(zhuǎn)角度θ、x軸平移、y軸平移均可造成偏芯的結(jié)果，可根據(jù)實(shí)際的多芯光纖1的結(jié)構(gòu)引入一種偏移量，或同時(shí)引入多個(gè)偏移量)，然后將兩段光纖進(jìn)行熔接；

(3)：采取相同的方法將七芯光纖的輸出端和扇出耦合器尾纖31放入到熔接機(jī)的兩側(cè)進(jìn)行固定(七芯光纖仍固定在右側(cè))，旋轉(zhuǎn)調(diào)整兩側(cè)光纖使七芯光纖的輸出端的各個(gè)芯和扇出耦合器尾纖31的各個(gè)芯對準(zhǔn)；

(4)：根據(jù)所制作的干涉儀結(jié)構(gòu)決定七芯光纖輸出端是否需要進(jìn)行偏芯熔接，若不需要，即可直接對準(zhǔn)進(jìn)行放電熔接；本實(shí)施例中采取透射式干涉結(jié)構(gòu)，仍需要在七芯光纖的輸出端引入偏芯操作以形成干涉(如圖6所示，將光源與光譜儀6分別連接至扇入、扇出耦合器3的單模跳線端，打開儀器，即可實(shí)時(shí)監(jiān)測各個(gè)芯的光譜)，調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度θ、x軸平移量以及y軸平移量，優(yōu)化光譜結(jié)果(由于本實(shí)施例中纖芯數(shù)目較多，僅使用了旋轉(zhuǎn)偏芯量，通過實(shí)驗(yàn)研究了實(shí)施例中的馬赫澤德干涉儀結(jié)構(gòu)透射譜與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，由于實(shí)施例中均是對多芯光纖1一端進(jìn)行操作，經(jīng)過優(yōu)化，多芯光纖1輸入端采用的是順時(shí)針18°的旋轉(zhuǎn)角度，輸出端采用的旋轉(zhuǎn)角度為逆時(shí)針18°時(shí)已有多個(gè)芯得到了較好的光譜結(jié)果),圖4中b定性表示了出射熔接點(diǎn)兩側(cè)光纖的各個(gè)芯的偏移，偏芯后，芯層模式與包層模式之間發(fā)生干涉，耦合回扇出耦合器尾纖31各個(gè)芯，在光譜儀6上可得到各個(gè)芯的干涉光譜，此時(shí)各個(gè)芯均為獨(dú)立的干涉儀結(jié)構(gòu)；最后將七芯光纖的輸出端與扇出耦合器尾纖31進(jìn)行熔接。圖7示出了上述多通道m(xù)zi干涉儀本實(shí)施例中多個(gè)芯的透射譜線。為清晰的觀測到各個(gè)纖芯之間的不同干涉效果，圖7中僅列出了局部且具有較強(qiáng)干涉效果的三個(gè)干涉譜線圖。

實(shí)施例二，一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀，采用所述的一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀的制備方法制造而成。

本實(shí)施例中，所述多通道干涉儀可以為馬赫澤德干涉儀、邁克爾遜干涉儀或薩格納克干涉儀；所述干涉儀為采用所述的一種基于多芯光纖偏芯熔接的多通道干涉儀的制備方法制造而成的任意一種干涉儀。

本發(fā)明通過保偏光纖熔接機(jī)5對多芯光纖1進(jìn)行可控的偏芯熔接，可制作集成多通道干涉儀；可從旋轉(zhuǎn)角度θ、x軸偏移量、y軸偏移量三個(gè)方面調(diào)整偏移參數(shù)，靈活可控，精度高，重復(fù)性好；同時(shí)，引入旋轉(zhuǎn)角度這個(gè)調(diào)節(jié)量不僅在原本的偏芯技術(shù)上增加了一個(gè)可調(diào)節(jié)維度，同時(shí)通過引入旋轉(zhuǎn)量，還可以使各個(gè)芯達(dá)到不同的偏移效果，利于制備多個(gè)不同參數(shù)的干涉儀結(jié)構(gòu)，操作簡單，實(shí)用性好。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。