專利名稱：光纖雙向耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及一種光纖雙向耦合器，特別適用于塑料光纖雙向傳輸系統(tǒng)用的光纖
雙向耦合器，也可以用于塑料光纖傳感器(如光纖折射率計(jì))中的雙向耦合器。
背景技術(shù)：
塑料光纖做為一種低成本，高帶寬的傳輸媒介，被認(rèn)為是在未來(lái)取代玻璃光纖和 銅線電纜在短距離通訊應(yīng)用中的理想媒介。塑料光纖的使用必然要涉及到塑料光纖耦合器 用于分光或合光來(lái)構(gòu)建塑料光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中塑料光纖雙向傳輸系統(tǒng)被認(rèn)為是一種很有 前景的傳輸系統(tǒng)。它使用一根塑料光纖代替點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸中通常使用兩根塑料光纖的方法， 節(jié)約了一根光纖的成本，被認(rèn)為是很有成本優(yōu)勢(shì)的傳輸系統(tǒng)。 傳統(tǒng)塑料光纖耦合器有熔融拉錐法，注塑法，光纖末端拋光法，光纖表面超聲波焊 接法。這幾種方法所制得的光纖耦合器，具有高插入損耗和低方向性等缺點(diǎn)。由于塑料光 纖本身的相對(duì)高的衰減，這些耦合器不能滿足雙向傳輸系統(tǒng)的功率預(yù)算。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種塑料光纖雙向耦合器，專門針對(duì)塑料 光纖雙向傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它具有很高的耦合效率和很好的方向性，以解決傳統(tǒng)塑料光纖耦 合器中高插入損耗和低方向性的缺點(diǎn)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種光纖雙向耦合器，由一小芯徑光纖和一大芯徑光
纖組成，所述大芯徑光纖為直徑不小于小芯徑光纖直徑四倍的塑料光纖，其表面刻有寬度
略大于小芯徑光纖直徑的微型凹槽，所述凹槽的徑向正截面形狀為直角三角型，其軸向直
邊面為凹槽的耦合面，其徑向直邊面為凹槽的定位面，小芯徑光纖在凹槽中粘接于大芯徑
光纖，其中，小芯徑光纖的末端面與凹槽的耦合面對(duì)齊，其纖身與凹槽的定位面緊貼。 所述小芯徑光纖是任意種單?；蚨嗄２ＡЧ饫w，也可以是塑料光纖。 作為改進(jìn)，小芯徑光纖由折射率匹配膠或樹脂相粘接于大芯徑光纖的凹槽中。 本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下突出而顯著的特點(diǎn)本方向耦合器首次使用玻
璃光纖和塑料光纖兩種光纖構(gòu)成雜交型光纖耦合器。本方向耦合器使用側(cè)向耦合法。本方
向耦合器在兩個(gè)方向上的耦合損耗均小于2分貝，突破傳統(tǒng)光纖耦合器的3分貝極限。理
論上，本方向耦合器的方向性要大于60分貝，而傳統(tǒng)塑料光纖耦合器的的方向性不超過(guò)30分貝。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖。 其中，1為小芯徑光纖、2為大芯徑光纖、3為凹槽、4為凹槽的定位面、5為凹槽的耦合面。
具體實(shí)施例方式
由圖1和圖2可以看出，本發(fā)明的塑料光纖雙向耦合器，它由小芯徑光纖1和大芯
徑光纖2組成。大芯徑塑料光纖2上刻有微型凹槽3，小芯徑光纖1放置于微型凹槽3內(nèi)并
與大芯徑光纖2用樹脂或膠粘接在一起。小芯徑光纖1與大芯徑光纖2成一耦合角。耦合
角的選取用以滿足小芯徑光纖到大芯徑光纖的最大耦合效率。微型凹槽3的尺寸設(shè)計(jì)為略
微大于小芯徑光纖的尺度并微型凹槽的高度盡量的小，以滿足塑料光纖內(nèi)部光的最大耦合
效率。這樣在兩個(gè)方向上的耦合效率都能達(dá)到最大值。并且由于光的耦合在從小芯徑光纖
到塑料光纖的方向上唯一反射的地方為凹槽的耦合面5，它的反射光沿著小芯徑光纖的方
向，所以反射到塑料光纖中的光很少，從而能夠?qū)崿F(xiàn)耦合器的高的方向性。 作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
之一，小芯 光纖1為多模漸進(jìn)折射率玻璃光纖，光
核直徑為65um，光纖直徑為125咖，大芯徑光纖2為多模突變型折射率PMMA塑料光纖，光纖
直徑為lmm。凹槽高度為150um，寬度為140um，實(shí)際尺寸可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)際選取。
光纖耦合角為15度。玻璃光纖放置于凹槽內(nèi)，光纖端面與耦合面對(duì)齊并留有3-5um縫隙，
光纖本身與定位面對(duì)齊，并且之間距離大于3um。在凹槽中加入與塑料光纖纖芯折射率匹配
的膠水或樹脂，經(jīng)過(guò)紫外光照射或其它方法進(jìn)行凝固。這樣一個(gè)高性能雙向塑料光纖耦合
器就制成了。
權(quán)利要求
一種光纖雙向耦合器，由一小芯徑光纖(1)和一大芯徑光纖(2)組成，其特征在于所述大芯徑光纖(2)為直徑不小于小芯徑光纖(1)直徑四倍的塑料光纖，其表面刻有寬度略大于小芯徑光纖(1)直徑的微型凹槽(3)，所述凹槽(3)的徑向正截面形狀為直角三角型，其軸向直邊面為凹槽的耦合面(5)，其徑向直邊面為凹槽的定位面(4)，小芯徑光纖(1)在凹槽(3)中粘接于大芯徑光纖(2)，其中，小芯徑光纖(1)的末端面與凹槽的耦合面(5)對(duì)齊，其纖身與凹槽的定位面(4)緊貼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于所述小芯徑光纖是任意種單?；蚨嗄?玻璃光纖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于所述小芯徑光纖是是塑料光纖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的耦合器，其特征在于小芯徑光纖(1)由折射率匹配膠或樹脂相粘接于大芯徑光纖(2)的凹槽(3)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種專門針對(duì)塑料光纖雙向傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有很高的耦合效率和很好的方向性的塑料光纖雙向耦合器，由一小芯徑光纖和一大芯徑光纖組成，所述大芯徑光纖為直徑不小于小芯徑光纖直徑四倍的塑料光纖，其表面刻有寬度略大于小芯徑光纖直徑的微型凹槽，所述凹槽的徑向正截面形狀為直角三角型，其軸向直邊面為凹槽的耦合面，其徑向直邊面為凹槽的定位面，小芯徑光纖在凹槽中粘接于大芯徑光纖，其中，小芯徑光纖的末端面與凹槽的耦合面對(duì)齊，其纖身與凹槽的定位面緊貼。解決了傳統(tǒng)塑料光纖耦合器中高插入損耗和低方向性的缺點(diǎn)，具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)G02B6/26GK101770053SQ20081024213
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者高成 申請(qǐng)人:高成