專利名稱：保偏光纖模間干涉輸出邊瓣提取器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖及光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及保偏光纖模間干涉?zhèn)鞲蓄I(lǐng)域。
背景技術(shù)：
保偏光纖模間干涉技術(shù)做為光纖傳感領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，在上世紀(jì)末開始得到廣泛重視。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，一度被國(guó)內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用到應(yīng)力檢測(cè)及高電壓測(cè)量領(lǐng)域，并取得了良好的效果。然而現(xiàn)有的保偏光纖模間干涉?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)中，沒有一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良的模間干涉提取器，已有方案多是在空間放置探測(cè)器的方法直接提取干涉邊瓣，也有將兩根單?；蚨嗄９饫w熔融拉錐后同保偏光纖熔接的方法實(shí)現(xiàn)邊瓣提取，但是實(shí)際制作加工非常困難，提取獲得的邊瓣光強(qiáng)損耗很大。這些問題都是目前保偏光纖模間干涉還無(wú)法實(shí)現(xiàn)全光纖化以及應(yīng)用該原理設(shè)計(jì)的光纖傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性不好的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加工工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、且工作穩(wěn)定的保偏光纖模間干涉輸出邊瓣提取器及其制造方法。本發(fā)明提取器是由同光纖包層材料相同的石英塊、 單模光纖、光探測(cè)器和保偏光纖組成。其中兩段單模光纖一端分別嵌入兩塊石英塊的凹槽中，另一端分別連接光探測(cè)器；一段保偏光纖的一端嵌入另外兩塊石英塊的凹槽中，其另一端為自由端。嵌入了單模光纖的石英塊組和嵌入了保偏光纖的石英塊組的端面對(duì)準(zhǔn)粘接固定。本發(fā)明的制造方法如下
選擇同光纖包層材料相同的石英塊，精密加工成尺寸相同的四塊石英塊，在其中兩塊石英塊上開凹槽，然后將兩根單模光纖分別緊密嵌入槽中并粘接牢固，該單模光纖的一端接光電探測(cè)器，其另一端均與石英塊的端面平齊，然后對(duì)粘貼了光纖的石英塊材料進(jìn)行精密磨削，以去掉單模光纖的一部分包層，磨削深度根據(jù)保偏光纖模間干涉輸出邊瓣分布形式來確定。將上述兩塊磨削好的粘有去掉一部分包層光纖的石英塊精密對(duì)準(zhǔn)并粘接牢固。 上述磨削對(duì)準(zhǔn)粘貼的操作要保證兩根單模光纖纖芯在水平和垂直方向?qū)?zhǔn)沒有偏差，并且要保證對(duì)稱。再將另外兩塊石英塊按照保偏光纖半徑尺寸開凹槽，并將保偏光纖嵌入到槽中，將兩塊石英塊開凹槽的一面對(duì)準(zhǔn)粘貼牢固，勿需磨削，上述保偏光纖的一端為自由端， 另一端與石英塊的端面平齊。最后將嵌入了單模光纖的石英塊組和嵌入了保偏光纖的石英塊組的不露出光纖的端面進(jìn)行拋光后精密對(duì)準(zhǔn)粘接固定，對(duì)準(zhǔn)方式是使得兩段單模光纖的纖芯分別對(duì)準(zhǔn)保偏光纖模間干涉的兩個(gè)輸出邊瓣，以分別在兩根單模光纖中獲得兩個(gè)干涉輸出邊瓣的光強(qiáng)并傳輸?shù)焦怆娞綔y(cè)器用以進(jìn)行后期的信號(hào)處理。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)加工工藝和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、穩(wěn)定性好，邊瓣提取效果好。


圖1是本發(fā)明的立體示意簡(jiǎn)圖。圖2是本發(fā)明單模光纖和石英塊安置方法示意圖。圖3是本發(fā)明單模光纖和石英塊組粘貼磨削后的截面示意圖。圖4是本發(fā)明保偏光纖嵌入石英塊組后的截面及模間干涉邊瓣分布示意圖。
具體實(shí)施例方式在圖1所示的保偏光纖模間干涉輸出邊瓣提取器立體示意簡(jiǎn)圖中，兩段單模光纖 5、6 —端分別嵌入兩塊石英塊1、2的凹槽中，另一端分別連接光探測(cè)器7、8 ；—段保偏光纖 9的一端嵌入另外兩塊石英塊3、4的凹槽中，其另一端為自由端。嵌入了單模光纖的石英塊組和嵌入了保偏光纖的石英塊組的端面對(duì)準(zhǔn)粘接固定。具體制造方法，取與同光纖包層材料相同的石英材料，精密加工成尺寸材料相同的四塊石英塊，在石英塊上開凹槽10，將一段單模光纖嵌入到槽中粘貼牢固，如圖2所示。 該單模光纖的一端接光電探測(cè)器，其另一端與石英塊的端面平齊，之后對(duì)上述石英塊和單模光纖整體進(jìn)行磨削，并去掉單模光纖的一部分包層，磨削深度要根據(jù)保偏光纖模間干涉輸出邊瓣分布形式來確定。按同樣方法將另一塊石英塊開槽后嵌入單模光纖并進(jìn)行磨削， 并在單模光纖的一端接光電探測(cè)器。然后將磨削好的兩塊石英材料連同單模光纖位置精確對(duì)準(zhǔn)后粘貼到一起，其端面如圖3所示，即上述磨削對(duì)準(zhǔn)粘貼的操作要保證兩根單模光纖纖芯11在水平和垂直方向?qū)?zhǔn)沒有偏差，兩根單模光纖包層12被磨削去掉的厚度根據(jù)保偏光纖模間干涉邊瓣分布形式而確定，并且要保證對(duì)稱。再后將另外兩塊石英塊按照保偏光纖半徑尺寸開凹槽，并將保偏光纖嵌入到槽中后粘貼好兩塊石英塊，保偏光纖端面模間干涉邊瓣13分布形式如圖4所示。上述保偏光纖的一端為自由端，另一端與石英塊的端面平齊。最后把嵌入了保偏光纖并粘接好的石英塊組和嵌入了兩段單模光纖并粘貼好后經(jīng)磨削的石英塊組不露出光纖的端面進(jìn)行拋光后精密對(duì)準(zhǔn)粘接固定。
權(quán)利要求
1.一種保偏光纖模間干涉輸出邊瓣提取器，其特征在于兩段單模光纖一端分別嵌入兩塊石英塊的凹槽中，另一端分別連接光探測(cè)器；一段保偏光纖的一端嵌入另外兩塊石英塊的凹槽中，其另一端為自由端；嵌入了單模光纖的石英塊組和嵌入了保偏光纖的石英塊組的端面對(duì)準(zhǔn)粘接固定。
2.權(quán)利要求1的保偏光纖模間干涉輸出邊瓣提取器的制作方法，其特征在于選擇同光纖包層材料相同的石英塊，精密加工成尺寸相同的四塊石英塊，在其中兩塊石英塊上開凹槽，然后將兩根單模光纖分別緊密嵌入槽中并粘接牢固，該單模光纖的一端分別接光電探測(cè)器，其另一端均與石英塊的端面平齊，然后對(duì)粘貼了光纖的石英塊材料進(jìn)行精密磨削， 以去掉單模光纖的一部分包層，磨削深度根據(jù)保偏光纖模間干涉輸出邊瓣分布形式來確定，將上述兩塊磨削好的石英塊精密對(duì)準(zhǔn)并粘接牢固；再將另外兩塊石英塊按照保偏光纖半徑尺寸開凹槽，并將保偏光纖嵌入到槽中，將兩塊石英塊粘貼牢固，上述保偏光纖的一端為自由端，另一端與石英塊的端面平齊；最后將嵌入了單模光纖的石英塊組和嵌入了保偏光纖的石英塊組的不露出光纖的端面進(jìn)行拋光后精密對(duì)準(zhǔn)粘接固定。
全文摘要
一種保偏光纖模間干涉輸出邊瓣提取器，其主要是由同光纖包層材料相同的石英塊、單模光纖、光探測(cè)器和保偏光纖組成。其制造方法是在兩塊石英塊上分別開凹槽，將兩根單模光纖分別緊密嵌入槽中并粘接牢固后進(jìn)行精密磨削，再將兩塊磨削好的石英塊精密對(duì)準(zhǔn)并粘接牢固，上述單模光纖的一端接光電探測(cè)器；將另外兩塊石英塊中間按照保偏光纖半徑尺寸開凹槽，并將保偏光纖嵌入到槽中，將兩塊石英塊開凹槽的一面對(duì)準(zhǔn)粘貼牢固；將粘貼好的包含保偏光纖石英塊組和單模光纖石英塊組不露出光纖的端面進(jìn)行拋光后精密對(duì)準(zhǔn)后粘接固定。本發(fā)明加工工藝和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、穩(wěn)定性好，邊瓣提取效果好。
文檔編號(hào)G02B6/255GK102508334SQ20111031585
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者劉豐, 劉穎, 畢衛(wèi)紅, 郭璇 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)