專利名稱：分光合光器件及其制造方法、摻鉺光纖放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)器件，尤其涉及一種用于對(duì)光束進(jìn)行分光及合光的分光合光器件以及這種分光合光器件的制造方法、具有這種分光合光器件的摻鉺光纖放大器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)通信大量使用分光器件或合光器件，現(xiàn)有的分光器件或合光器件大多是使用對(duì)光纖熔融拉錐的方法制作而成。例如，公開(kāi)號(hào)為CN1932566A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)以及公開(kāi)號(hào)為CN102520485A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)均公開(kāi)了分光/合光器件的制造方法，這些方法均是將兩根或多根光纖絞合后進(jìn)行熔融拉錐的方式制造光耦合器，即分光/合光器件。熔融拉錐通常是將兩根或多根光纖絞合在一起，并對(duì)絞合的部分進(jìn)行加熱至熔融狀態(tài)，同時(shí)緩慢地將光纖的兩端拉伸，制作成熔融拉錐器件(FBT)。熔融拉錐器件是一種全光纖型器件，其具有損耗小和體積小的優(yōu)點(diǎn)，在光通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)光纖的模耦合理論，若一段光纖的波導(dǎo)中可以傳輸多個(gè)模式，當(dāng)存在微擾時(shí)，如外界電磁場(chǎng)、應(yīng)力、波導(dǎo)直徑變化等，這些模式之間將發(fā)生能量交換。熔融拉錐器件就是通過(guò)對(duì)光纖進(jìn)行熔融拉錐，使光纖內(nèi)的波導(dǎo)直徑發(fā)生變化，從而使能量在各種模式間發(fā)生交換。這樣，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光束能量的重新分配。參見(jiàn)

圖1，一段雙光纖的熔融拉錐區(qū)可被分成Al、A2、A3三個(gè)部分，相鄰的兩個(gè)部分的分界點(diǎn)為P、Q兩點(diǎn)。當(dāng)光纖直徑逐漸減小時(shí)，纖芯直徑也等比例地減小，歸一化截止頻率同時(shí)減小，纖芯中的模場(chǎng)逐漸擴(kuò)大，在P、Q點(diǎn)歸一化頻率減至單位值I。此時(shí)模場(chǎng)不再限制于纖芯中傳輸，而是轉(zhuǎn)換至光纖的包層或空氣構(gòu)成的波導(dǎo)中傳輸。光纖中熔融拉錐區(qū)的直徑可用圖2所示的模型近似，其中W為加熱源，如火頭的寬度，也就是熔融拉錐區(qū)的寬度，L為光纖的單側(cè)拉伸長(zhǎng)度，拉伸前光纖的直徑為％。假設(shè)在寬度W之內(nèi)的熔融拉錐區(qū)的直徑為常數(shù)，則在熔融拉錐區(qū)的兩側(cè)光纖的直徑將按指數(shù)規(guī)律增加。根據(jù)體積守恒原理，進(jìn)行熔融拉錐后光纖中各部分的直徑D如式I所示。
權(quán)利要求
1.分光合光器件，其特征在于 所述分光合光器件由兩根光纖熔融拉錐而成，所述分光合光器件的中部具有熔融拉錐區(qū)，所述熔融拉錐區(qū)的第一側(cè)具有接收第一波長(zhǎng)的第一入射光束的第一光輸入端口及接收第二波長(zhǎng)的第二入射光束的第二光輸入端口，所述熔融拉錐區(qū)的第二側(cè)具有輸出所述第一入射光束按預(yù)定耦合比與所述第二入射光束合光形成的第一出射光束的第一光輸出端口及輸出所述第二入射光束按互補(bǔ)I禹合比分光形成的第二出射光束的第二光輸出端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光合光器件，其特征在于 所述預(yù)定耦合比為30%至70%。
3.分光合光器件的制造方法，包括 將兩根光纖絞合并進(jìn)行熔融拉錐，向兩根所述光纖的輸入端口分別輸入第一波長(zhǎng)的第一入射光束及第二波長(zhǎng)的第二入射光束，分別檢測(cè)從兩根所述光纖的輸出端口出射的第一出射光束及第二出射光束的光功率； 其特征在于 在檢測(cè)所述第一出射光束的光功率為所述第一入射光束按預(yù)定耦合比與所述第二入射光束合光后的光功率時(shí)，停止所述熔融拉錐操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分光合光器件的制造方法，其特征在于 停止所述熔融拉錐前，檢測(cè)所述第二出射光束的光功率是否為所述第一入射光束按互補(bǔ)耦合比分光后的光功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的分光合光器件的制造方法，其特征在于 檢測(cè)所述第一出射光束的光功率的步驟是將光功率器放置在一根所述光纖的光輸出端口，使用所述光功率器檢測(cè)所述第一出射光束的光功率。
6.摻鉺光纖放大器，包括 與輸入端口連接的第一光隔離器； 與輸出端口連接的第二光隔離器； 用于輸出泵浦光的泵浦光源； 其特征在于 由兩根光纖熔融拉錐而成的分光合光器件，所述分光合光器件的中部具有熔融拉錐區(qū)，所述熔融拉錐區(qū)的第一側(cè)具有接收所述泵浦光的第一光輸入端口及接收從所述第一光隔離器出射的信號(hào)光的第二光輸入端口，所述熔融拉錐區(qū)的第二側(cè)具有輸出所述泵浦光按預(yù)定I禹合比與所述信號(hào)光合光形成的第一出射光束的第一光輸出端口及輸出所述泵浦光按互補(bǔ)I禹合比分光形成的第二出射光束的第二光輸出端口； 所述第一光輸出端口通過(guò)第一摻鉺光纖向一合光器件輸出所述第一出射光束，所述第二光輸出端口向所述合光器件輸出所述第二出射光束，所述合光器件的輸出端口通過(guò)第二摻鉺光纖與所述第二光隔離器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的摻鉺光纖放大器，其特征在于 所述第一光輸出端口與所述合光器件的輸入端口之間連接有第三光隔離器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分光合光器件及其制造方法、摻鉺光纖放大器，分光合光器件由兩根光纖熔融拉錐而成，且分光合光器件的中部具有熔融拉錐區(qū)，熔融拉錐區(qū)的第一側(cè)具有接收第一波長(zhǎng)的第一入射光束的第一光輸入端口及接收第二波長(zhǎng)的第二入射光束的第二光輸入端口，熔融拉錐區(qū)的第二側(cè)具有輸出第一入射光束按預(yù)定耦合比與第二入射光束合光形成的第一出射光束的第一光輸出端口及輸出第二入射光束按互補(bǔ)耦合比分光形成的第二出射光束的第二光輸出端口。本發(fā)明還提供上述分光合光器件的制造方法以及具有上述分光合光器件的摻鉺光纖放大器。本發(fā)明提供的分光合光器件能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)光束的分光與合光，便于摻鉺光纖放大器的小型化。
文檔編號(hào)G02B6/28GK102944917SQ20121048369
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者黃創(chuàng)超 申請(qǐng)人:珠海保稅區(qū)光聯(lián)通訊技術(shù)有限公司