專利名稱：增強(qiáng)型光纖耦合器及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分支和耦合光纖的光纖耦合器的增強(qiáng)方法。
光纖耦合器是通過對(duì)多根光纖進(jìn)行加熱、熔解粘結(jié)和張拉來制造的。然而，由于涉及到的光纖耦合器外周的熔解粘結(jié)區(qū)域極其薄，所以易受外力影響，使溫度發(fā)生變化。問題在于它的性能易于變化或損壞。
因此，通常的做法是將光纖耦合器固定到一個(gè)具有同石英膨脹系數(shù)相等的線性膨脹系數(shù)的增強(qiáng)部件上，防止熔解粘結(jié)區(qū)域受外力影響，為光纖耦合器提供穩(wěn)定的溫度響應(yīng)特性。
例如，日本實(shí)用新型公開號(hào)NO。24308/1989和日本專利公開號(hào)No.63907/1989公開了一個(gè)平板部件、一個(gè)管狀部件和一個(gè)兩端呈半圓切口的管子作為固定部件。用一種環(huán)氧樹脂、尿烷或氰基熱固膠或紫外線固化膠將耦合器固定到該管子上。
通常一些增強(qiáng)光纖耦合器的方法存在工作量大的問題。更確切地說，日本專利公開號(hào)No.63907/1989所公開的采用管狀固定部件的方法要求在管子內(nèi)壁使用一種膠。這項(xiàng)工作既復(fù)雜又費(fèi)時(shí)，雖然采用兩端呈半圓形切口的管子作為固定部件減少了施膠的難度，但制作這種兩端半園切口的管子仍然是困難。
日本實(shí)用新型公開號(hào)No.24308/1989公開的平板式固定部件裝置不僅便于膠的使用，而且部件的制作也很方便。
盡管光纖耦合器固定到平板部件后，光纖耦合區(qū)域應(yīng)該免受外力影響，但仍有必要用另外的方法覆蓋部分或全部耦合區(qū)域，來對(duì)耦合區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)，從而又要求付出額外的勞動(dòng)。
鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種耦合器，其特征在于一個(gè)帶有縱向狹長切口的管狀部件作為第一增強(qiáng)部件，在第一增強(qiáng)部件的外周上有一個(gè)第二增強(qiáng)部件。
雖然熱固膠、紫外線固化膠以及類似的一些膠可以作為一種將光纖耦合器固定到第一增強(qiáng)部件的裝置，但在本發(fā)明中，最好采用一種專門的熱熔膠。
盡管硅橡膠和諸如此類的材料，以及鋁和鎳鐵合金這樣的金屬可用作第二增強(qiáng)部件，但在這里最好選用一種可熱收縮管。
因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的第一增強(qiáng)部件是帶有縱向狹長切口的管狀部件，既容易制造，又能有效地避免外力影響。在增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)，光纖耦合器容易在增強(qiáng)部件內(nèi)置位，也容易施膠。
事先將熱熔膠涂覆在作為將光纖耦合器固定于其上的裝置的第一增強(qiáng)部件上，通過簡單地加熱熔膠就可將耦合器固定住。
此外，采用熱收縮管作為第二增強(qiáng)部件，可同時(shí)使熱熔膠熔解和熱收縮管收縮，這樣就極大地減少了勞動(dòng)。


圖1(a)是本發(fā)明光纖耦合器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖;
圖1(b)是第一增強(qiáng)部件的示意圖，它為管狀結(jié)構(gòu)，縱向有一個(gè)狹長切口。
圖2是光纖耦合器制造設(shè)備框圖。
本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容將通過實(shí)例方式進(jìn)行說明。圖1(b)所示的石英管(其內(nèi)直徑為2。0mm，外直徑為4。0mm)用作為第一增強(qiáng)部件3。該管沿縱向有一個(gè)1.0mm寬的狹長切口。一種主要由乙烯醋酸乙烯酯組成的熱熔膠4被用來將光纖耦合器固定到增強(qiáng)部件上。
如圖1(a)所示，第二增強(qiáng)部件5是一個(gè)熱收縮管(住友電子工業(yè)有限公司Sumitomo Electric Industries，Ltd的Sumi管)，收縮前其內(nèi)直徑為6.0mm，收縮后為3。0mm。
利用圖2所示的設(shè)備，用兩根1.3μm波長的普通單模光纖用來試驗(yàn)一個(gè)光纖耦合器，該耦合器在1.3μm波長的分支率為50%。在這種情況下，光纖的芯與包層間的折射率之差為0.3%，芯和包層直徑分別為8μm和125μm。
更具體地說，光纖耦合器的制作所采用的方法包括以下步驟除去光纖包層材料2，用光纖箝位器12將外露的玻璃部位1固定，用小型焊炬14熔解粘結(jié)玻璃部位1，并且熱張拉該熔解粘結(jié)部位，以提供一種預(yù)定的分支狀態(tài)，當(dāng)測量光來自光源16時(shí)，用功率計(jì)17、18監(jiān)測耦合器的光分支狀態(tài)。
第一增強(qiáng)部件3、熱熔膠4和事先已制作好的第二增強(qiáng)部件5用于固定熔解粘結(jié)區(qū)域，并被加熱和張拉。
熱熔膠在管插入具有狹長切口的第一石英管增強(qiáng)部件的兩端之前，先熱壓成形于管子中。一個(gè)熱收縮管設(shè)置在石英管的外周上。一個(gè)支撐板8支持著以這種方法制成的增強(qiáng)部件。張拉之后，支撐板被移動(dòng)，熔解粘結(jié)區(qū)域被增強(qiáng)部件所覆蓋。
盡管將這樣處理的熱熔膠設(shè)置在管內(nèi)離管子各端距離不小于5mm處就能夠固定熱熔粘結(jié)區(qū)域，但是在離端口10到15mm之間嵌入膠，可以更加牢固地固定。
將第一增強(qiáng)部件3、熱熔膠4和第二增強(qiáng)部件5預(yù)先這樣設(shè)置，即在玻璃部分熔解粘結(jié)好后，固定熔解粘結(jié)區(qū)域的工作僅要求將增強(qiáng)部件移至熔解粘結(jié)區(qū)域并加熱到大約200℃。換言之，這種固定過程相當(dāng)簡單，所需時(shí)間不到3分鐘。
將這樣所得到的光纖耦合器進(jìn)行-40℃到85℃的熱循環(huán)測試，以便檢測在采用1。3μm波長的發(fā)光二極管(LED)的測試過程中插入損失的變化，所得到的理想結(jié)果應(yīng)低于0。2dB。
除了圖示實(shí)施例中的石英以外，象陶瓷、LCP以及具有與石英膨脹系數(shù)相等的線性膨脹系數(shù)的此類材料都可以用作為第一增強(qiáng)部件。在這種情況下，這種增強(qiáng)部件沿管子的縱向應(yīng)有一條狹長切口，其寬度最好為管子內(nèi)直徑的20-100%。
正如圖示實(shí)施例介紹的那樣，第一增強(qiáng)部件是管狀的，且沿縱向有一個(gè)狹長切口，由于它制作容易、成本低廉，增強(qiáng)效果又很出色，因此極大地簡化了固定光纖耦合器的工作。
用以固定光纖耦合器的熱熔膠和作為第二增強(qiáng)部件的熱收縮管的組合大大地縮短了保護(hù)光纖耦合器所需的時(shí)間，也降低了制造這種光纖耦合器的成本。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)型光纖耦合器，包括一個(gè)通過熱熔粘結(jié)和張拉多根光纖形成的耦合器元件；一個(gè)帶有縱向狹長切口的第一增強(qiáng)管狀部件，該光纖耦合器設(shè)置于其中，耦合器部件牢固地與之相連接；和一個(gè)位于第一增強(qiáng)部件外周上的第二增強(qiáng)部件。
2.如權(quán)利要求1的耦合器，其中光纖耦合器通過一種熱熔膠牢固地連到所述第一增強(qiáng)管狀部件上。
3.如權(quán)利要求1的耦合器，其中第二增強(qiáng)部件是熱收縮管。
4.如權(quán)利要求2的耦合器，其中第二增強(qiáng)部件是熱收縮管。
5.一種增強(qiáng)由熱熔粘結(jié)和張拉多根光纖形成的光纖耦合器元件的方法，包括下列步驟將該光纖耦合器元件固定到一個(gè)帶有縱向狹長切口的第一管狀增強(qiáng)部件上;和在第一增強(qiáng)部件的外周上設(shè)置一個(gè)第二增強(qiáng)部件。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中固定的步驟還包括將熱熔膠施涂到第一增強(qiáng)部件內(nèi)部;和將該光纖耦合器嵌入熱熔膠中。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中在第一增強(qiáng)部件外周上設(shè)置第二級(jí)增強(qiáng)部件的方法還包括對(duì)套在第一增強(qiáng)部件上的熱收縮管進(jìn)行熱收縮。
全文摘要
本增強(qiáng)型光纖耦合器包括一個(gè)在石英制作且?guī)в锌v向狹長切口的第一增強(qiáng)器件內(nèi)嵌入一種膠基體中的光纖耦合器，第二增強(qiáng)部件包在第一增強(qiáng)部件的外周上，增強(qiáng)光纖耦合器的方法包括將光纖耦合器熱熔解區(qū)域固定到帶有縱向狹長切口的管狀第一增強(qiáng)部件上，在第一增強(qiáng)部件的外周上設(shè)置一個(gè)第二級(jí)增強(qiáng)部件的步驟。
文檔編號(hào)G02B6/28GK1065937SQ9210233
公開日1992年11月4日 申請(qǐng)日期1992年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月1日
發(fā)明者服部智之, 菅沼寬, 吉川順一, 滝本弘明, 富田信夫, 有本和彥 申請(qǐng)人:住友電器工業(yè)株式會(huì)社, 日本電信電話株式會(huì)社, 住電奧普康姆株式會(huì)社