專利名稱：電控保偏光纖耦合夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光通信用激光器耦合夾具，尤其涉及一種電控保偏光纖耦合夾 具。
背景技術(shù)：
通信用半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光為線偏振光，當(dāng)其在普通單模光纖中傳輸時(shí)，如果 光纖發(fā)生彎曲或扭折，光信號(hào)的偏振態(tài)將發(fā)生變化。光信號(hào)的偏振態(tài)是其很重要的一種光 學(xué)特性，在許多應(yīng)用中對(duì)光信號(hào)的偏振態(tài)有明確要求，需要使用偏振相關(guān)光源，如SLED，即 需要偏振消光比(PER) >20dB或更高，那么就需要將激光器芯片出射的光直接耦合進(jìn)保偏 光纖中加以使用。一般的激光器芯片耦合工作只需要注意控制耦合功率即可，但是在保偏 光纖的耦合過程中，還需要監(jiān)控偏振消光比(PER)。圖1為保偏光纖耦合角度示意圖，如圖1所示，在保偏光纖的耦合過程中，需要調(diào) 整保偏光纖的旋轉(zhuǎn)角度，使得保偏光纖的慢軸和激光器出射光的偏振方向重合。如果兩者 存在角度差e，則偏振消光比(PER)將受到影響而變小，角度差e與PER關(guān)系可表示為PER = -lOlog (tan2 0 )如上式所示，如果需要PER達(dá)到20，則0需要小于6度；如果需要PER達(dá)到30，則 0角需要小于1.8度。由上面的計(jì)算結(jié)果可知，在保偏光纖的耦合過程中，如果需要取得較 高的偏振消光比，則需要旋轉(zhuǎn)保偏光纖，同時(shí)需要對(duì)旋轉(zhuǎn)的角度精確可控?，F(xiàn)在廣泛使用的蝶形激光器光纖耦合夾具，一般只是由一個(gè)簡(jiǎn)單的光纖夾構(gòu)成， 配合三維調(diào)節(jié)架使用，通過調(diào)節(jié)光纖與激光器的相對(duì)三維位置來進(jìn)行耦合，在耦合過程中 只需要監(jiān)控光功率大小一個(gè)參數(shù)即可；而在保偏光纖的耦合過程中，需要監(jiān)控光功率和偏 振消光比兩個(gè)參數(shù)，在將光功率耦合到最大的時(shí)候，還需要將偏振消光比通過旋轉(zhuǎn)光纖的 方式調(diào)節(jié)到規(guī)定的范圍。使用已有的夾具耦合保偏光纖，需要先將光功率耦合到要求值，然 后再松開光纖夾手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)光纖，調(diào)節(jié)偏振消光比，因不具有精確的角度調(diào)節(jié)功能，所以很難 實(shí)現(xiàn)預(yù)期的偏振消光比效果，同時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)光纖的過程中，也會(huì)引起光纖與激光器相對(duì)位置 的改變，引起光功率的變化，需要再次進(jìn)行功率耦合，所以，一般在重復(fù)上面的過程很多次 后，也不一定能將光功率和偏振消光比都調(diào)節(jié)到要求值。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種電控保偏光纖耦合夾具，使用精 確的電控角度調(diào)節(jié)盤，在不松開光纖夾的情況下，可整體旋轉(zhuǎn)光纖，使得在進(jìn)行保偏光纖的 耦合過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)保偏光纖的慢軸和激光器出射光的偏振方向之間的角度差0角的 精確控制。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電控保偏光纖耦合夾具，其主要包括光纖夾頭1、鎖定氣缸2、支架3、光纖后 支架4和電控角度調(diào)節(jié)盤5 ;所述光纖夾頭1安裝在鎖定氣缸2上，作為整體固定在電控角度調(diào)節(jié)盤5上，光纖后支架4直接安裝在電控角度調(diào)節(jié)盤5上，所述光纖后支架4位于支架 3的正下方。其中，所述光纖夾頭1上開設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)光纖精確定位的光纖V槽7。所述光纖夾頭1通過支架3調(diào)節(jié)位置，使所述光纖夾頭1上的光纖V槽7的中心 與電控角度調(diào)節(jié)盤5的旋轉(zhuǎn)軸重合。所述光纖夾頭1由石墨材料制成。所述鎖定氣缸2通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)氣壓來控制光纖夾持的力度。所述光纖后支架4的光纖后V槽8與所述電控角度調(diào)節(jié)盤5的旋轉(zhuǎn)軸重合。所述光纖后支架4上進(jìn)一步設(shè)有用于壓持光纖的磁鐵9與光纖壓塊10。本實(shí)用新型所提供的電控保偏光纖耦合夾具，具有以下優(yōu)點(diǎn)該保偏光纖耦合夾具，具有保偏光纖夾持和光纖旋轉(zhuǎn)功能，在使用此夾具進(jìn)行保 偏光纖耦合過程中，先將光功率耦合到規(guī)定的值，然后不需要松開光纖夾，即可實(shí)現(xiàn)光纖的 精確可重復(fù)旋轉(zhuǎn)，將偏振消光比調(diào)節(jié)到需要的范圍，可以大大地提高耦合效率。其機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn) 精度可以達(dá)到0.05°，施轉(zhuǎn)軸與光纖中心同軸。

圖1保偏光纖耦合角度示意圖。圖2本實(shí)用新型電控保偏光纖耦合夾具結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖2所示光纖夾頭細(xì)節(jié)圖。圖4為圖2所示光纖后支架細(xì)節(jié)圖。圖5為本實(shí)用新型的電控保偏光纖耦合夾具使用狀態(tài)圖。主要組件符號(hào)說明1 :光纖夾頭2 :鎖定氣缸3 :支架4 :光纖后支架5:電控角度調(diào)節(jié)盤6 :光纖7 :光纖V槽8:光纖后V槽9 :磁鐵10 :光纖壓塊11 :待稱合器件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì)該電控保偏光纖耦合夾具作進(jìn)一步詳細(xì) 的說明。圖2為本實(shí)用新型電控保偏光纖耦合夾具結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，該夾具的整體裝配 結(jié)構(gòu)如下[0037]該夾具主要由光纖夾頭I (如圖3所示)，鎖定氣缸2，支架3，光纖后支架4 (如圖 4所示)和電控角度調(diào)節(jié)盤5組成。其中，光纖夾頭i安裝在鎖定氣缸2上，其作為ー個(gè)整體固定在電控角度調(diào)節(jié)盤5 上，光纖后支架4直接安裝在電控角度調(diào)節(jié)盤5上，位干支架3的正下方。裝配時(shí)，需通過支架3來調(diào)節(jié)光纖夾頭I的位置，使得光纖夾頭I上的光纖V槽7 的中心與電控角度調(diào)節(jié)盤5的旋轉(zhuǎn)軸重合。光纖后支架4直接安裝在電控角度調(diào)節(jié)盤5上， 安裝時(shí)需將長(zhǎng)V槽即光纖后V槽8也與電控角度調(diào)節(jié)盤5的旋轉(zhuǎn)軸重合。光纖后支架4的 作用是固定光纖，光纖V槽7用于確定光纖的位置。光纖后支架4上設(shè)有磁鐵9與光纖壓 塊10，起到壓持光纖的作用。在本實(shí)用新型中，使用石墨材料制作光纖夾頭1，石墨具有很好的機(jī)械加工性能， 可以在上面制作精密的光纖V槽7來夾持光纖，同時(shí)相比一般的金屬材料，石墨的硬度相對(duì) 較低，而其有比較好的潤(rùn)滑性能，所以可以很好地避免夾頭對(duì)光纖的損傷。將光纖夾頭I安 裝在鎖定氣缸2上，通過鎖定氣缸的開合來實(shí)現(xiàn)光纖的夾持和松開；鎖定氣缸2是通過氣 壓驅(qū)動(dòng)的，調(diào)節(jié)輸入氣壓的大小，可以很精確地調(diào)節(jié)夾頭對(duì)光纖的壓力?，F(xiàn)有的光纖耦合夾具只有光纖夾持功能，沒有整體旋轉(zhuǎn)的功能，很不適合保偏光 纖的耦合；而本實(shí)用新型的電控保偏光纖耦合夾具，可以整體旋轉(zhuǎn)光纖，在實(shí)際實(shí)用中，將 其和標(biāo)準(zhǔn)的三維調(diào)節(jié)架配合使用，先將光功率耦合到最大值，然后再通過電控角度調(diào)節(jié)盤 5，整體旋轉(zhuǎn)光纖，調(diào)節(jié)e角，從而達(dá)到最大的偏振消光比。圖5為本實(shí)用新型的電控保偏光纖耦合夾具使用狀態(tài)圖，如圖5所示，表明了在此 保偏耦合夾具的使用過程中該夾具和其他器件的相對(duì)關(guān)系。此夾具的整個(gè)工作過程是將 此夾具固定在三維微調(diào)架上，通過調(diào)節(jié)三維微調(diào)架，將光纖夾頭I先放置于激光器管殼內(nèi) 部，激光器芯片正前方，先打開鎖定氣缸，使得光纖夾頭I張開，然后將保偏光纖穿入到管 殼內(nèi)的特定位置，然后關(guān)閉鎖定氣缸，使得光纖夾頭I夾緊保偏光纖，然后通過光纖后支架 4固定從管殼內(nèi)穿出的保偏光纖。此時(shí)，器件的夾持部分基本完成，在耦合過程中，先驅(qū)動(dòng) 器件8使其發(fā)光，開始耦合，耦合的過程中同時(shí)監(jiān)控光功率和偏振消光比，但是在耦合的 過程中，先將光功率耦合到要求范圍，然后在保偏光纖加緊的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)電控角度調(diào)節(jié)盤 5，將偏振消光比調(diào)節(jié)到最大值。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求1.一種電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，其主要包括光纖夾頭(I)、鎖定氣缸(2)、支架(3)、光纖后支架(4)和電控角度調(diào)節(jié)盤(5);所述光纖夾頭(I)安裝在鎖定氣缸(2)上，作為整體固定在電控角度調(diào)節(jié)盤(5)上，光纖后支架(4)直接安裝在電控角度調(diào)節(jié)盤(5)上，所述光纖后支架(4)位干支架(3)的正下方。
2.如權(quán)利要求I所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖夾頭(I)上開設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)光纖精確定位的光纖V槽(7)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖夾頭(I)通過支架(3)調(diào)節(jié)位置，使所述光纖夾頭(I)上的光纖V槽(7)的中心與電控角度調(diào)節(jié)盤(5)的旋轉(zhuǎn)軸重合。
4.如權(quán)利要求3所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖夾頭(I)由石墨材料制成。
5.如權(quán)利要求I所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述鎖定氣缸(2)通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)氣壓來控制光纖夾持的力度。
6.如權(quán)利要求I所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖后支架(4)的光纖后V槽(8 )與所述電控角度調(diào)節(jié)盤(5 )的旋轉(zhuǎn)軸重合。
7.如權(quán)利要求6所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖后支架(4)上進(jìn)ー步設(shè)有用于壓持光纖的磁鐵(9)與光纖壓塊(10)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電控保偏光纖耦合夾具，其主要包括光纖夾頭(1)、鎖定氣缸(2)、支架(3)、光纖后支架(4)和電控角度調(diào)節(jié)盤(5)；所述光纖夾頭(1)安裝在鎖定氣缸(2)上，作為整體固定在電控角度調(diào)節(jié)盤(5)上，光纖后支架(4)直接安裝在電控角度調(diào)節(jié)盤(5)上，所述光纖后支架(4)位于支架(3)的正下方。該實(shí)用新型，通過使用精確的電控角度調(diào)節(jié)盤(5)，在不松開光纖夾的情況下，可整體旋轉(zhuǎn)光纖，能夠在進(jìn)行保偏光纖的耦合過程中，實(shí)現(xiàn)保偏光纖的慢軸和激光器出射光的偏振方向之間的角度差θ角的精確控制。
文檔編號(hào)G02B6/27GK202421539SQ20112055841
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者賈文來, 陳留勇 申請(qǐng)人:武漢華工正源光子技術(shù)有限公司