一種光纖模場匹配的光纖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光纖模場直徑匹配技術(shù)，尤其涉及的是，一種光纖模場匹配的光纖。
【背景技術(shù)】
[0002]模場(Mode Field)的直徑，即模場直徑(MFD，Mode Field Diameter)，用來表征在單模光纖的纖芯區(qū)域基模光的分布狀態(tài)。基模在纖芯區(qū)域軸心線處光強(qiáng)最大，并隨著偏離軸心線的距離增大而逐漸減弱。一般將模場直徑定義為光強(qiáng)降低到軸心線處最大光強(qiáng)的I/e2的各點(diǎn)中兩點(diǎn)最大距離。模場直徑的大小與所使用的波長有關(guān)系，隨著波長的增加模場直徑增大。131011111典型值:9.2±0.54111，155011111典型值:10.5±1.(^111。在光纖中，光能量不完全集中在纖芯中傳輸，部分能量在包層中傳輸，纖芯的直徑不能反映光纖中光能量的分布，其具有模場直徑的概念。模場直徑就是描述單模光纖中光能集中程度的參量，有效面積與模場直徑的物理意義相同。通過模場直徑可以利用圓面積公式計算出有效面積。模場直徑與有效面積主要對通過光纖的能量密度有關(guān)。模場直徑越小，通過光纖橫截面的能量密度就越大。當(dāng)通過光纖的能量密度過大時，會引起光纖的非線性效應(yīng)，造成系統(tǒng)的光信噪比降低，大大影響系統(tǒng)性能。因此，對于傳輸光纖而言，模場直徑(或有效面積)越大越好。
[0003]光纖熔接是用全自動的專用設(shè)備熔接器(Fus1nSplitter)將兩段光纜中需要連接的光纖分別一一連接起來，熔接時采用短暫電弧燒熔兩根光纖端面使之連成一體，這種連接方法接頭體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、光纖接續(xù)后性能穩(wěn)定，因而應(yīng)用廣泛。光纖接續(xù)后光線傳輸?shù)浇宇^處會產(chǎn)生一定的損耗量稱之為熔接損耗或接續(xù)損耗。由于光纖接續(xù)質(zhì)量影響光纖線路傳輸損耗的客限、光纖線路無中繼放大傳輸距離等參數(shù)，因此要求光纖接頭處的熔接損耗盡可能小，以確保光纖信號的傳輸質(zhì)量。在光纖激光器中經(jīng)常需要把不同模場的光纖相連接，若直接熔接，則熔接損耗不可控制，且會引入更多光模式，光束質(zhì)量劣化。也就是說，目前的方案都是采用第一光纖與第二光纖直接連接，不管是熔接拉錐、燒球、還是空間耦合，這些方法要么是需要特殊的光纖端面處理，要么是穩(wěn)定性低需要保護(hù)措施，這就造成處理的成本高，熔接損耗不可控制，光束質(zhì)量劣化，難以確保光纖信號的傳輸質(zhì)量。
[0004]例如，為解決上述問題，現(xiàn)有的連接中采用光纖模場適配器來連接不同模場的光纖。但是，現(xiàn)有技術(shù)在目標(biāo)光纖模場偏差較大時，很難實現(xiàn)較好的匹配，且該器件制造要求車父尚，價格昂貴。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)一種新的、無需采用光纖模場適配器的、避免直接熔接所導(dǎo)致的光束質(zhì)量劣化以及熔接損耗不可控制的光纖模場匹配的光纖。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案如下:一種光纖模場匹配的光纖，其包括第一光纖、第二光纖以及設(shè)置于所述第一光纖與所述第二光纖之間的至少一過渡光纖。
[0008]優(yōu)選的，所述光纖中，所述第一光纖、至少一所述過渡光纖與所述第二光纖熔接。
[0009]優(yōu)選的，所述光纖中，僅設(shè)置一所述過渡光纖。
[0010]優(yōu)選的，所述光纖中，設(shè)置兩所述過渡光纖。
[0011]優(yōu)選的，所述光纖中，所述過渡光纖的數(shù)量大于I時，所述第一光纖、各所述過渡光纖與所述第二光纖的數(shù)值孔徑為單調(diào)數(shù)列;并且，所述第一光纖、各所述過渡光纖與所述第二光纖的模場直徑為單調(diào)數(shù)列。
[0012]優(yōu)選的，所述光纖中，根據(jù)所述第一光纖與所述第二光纖的模場直徑差值設(shè)置所述過渡光纖的數(shù)量與規(guī)格。
[0013]優(yōu)選的，所述光纖中，所述第一光纖與所述第二光纖的模場直徑差值的第一絕對值大于第一預(yù)設(shè)值時，根據(jù)所述第一絕對值及其與所述第一預(yù)設(shè)值的比值設(shè)置所述過渡光纖的數(shù)量與規(guī)格。
[0014]優(yōu)選的，所述光纖中，根據(jù)所述第一光纖與所述第二光纖的數(shù)值孔徑差值設(shè)置所述過渡光纖的數(shù)量與規(guī)格。
[0015]優(yōu)選的，所述光纖中，所述第一光纖與所述第二光纖的數(shù)值孔徑差值的第二絕對值大于第二預(yù)設(shè)值時，根據(jù)其與所述第二預(yù)設(shè)值的比值設(shè)置所述過渡光纖的數(shù)量與規(guī)格。
[0016]優(yōu)選的，所述光纖中，所述過渡光纖的數(shù)值孔徑位于所述第一光纖的數(shù)值孔徑與所述第二光纖的數(shù)值孔徑之間，且所述過渡光纖的模場直徑位于所述第一光纖的模場直徑與所述第二光纖的模場直徑之間。
[0017]采用上述方案，本實用新型設(shè)置過渡光纖，無需采用光纖模場適配器連接，節(jié)約了成本;在目標(biāo)光纖模場偏差較大時，仍可實現(xiàn)較好的匹配，并避免了直接熔接所導(dǎo)致的光束質(zhì)量劣化以及熔接損耗不可控制問題，具有很高的市場應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的一個實施例的示意圖之一；
[0019]圖2為本實用新型圖1實施例的示意圖之二；
[0020]圖3為本實用新型圖1實施例的示意圖之三。
【具體實施方式】
[0021]為了便于理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說明。本說明書及其附圖中給出了本實用新型的較佳的實施例，但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0022]需要說明的是，當(dāng)某一元件固定于另一個元件，包括將該元件直接固定于該另一個元件，或者將該元件通過至少一個居中的其它元件固定于該另一個元件。當(dāng)一個元件連接另一個元件，包括將該元件直接連接到該另一個元件，或者將該元件通過至少一個居中的其它元件連接到該另一個元件。
[0023]本實用新型的一個實施例是，一種光纖模場匹配的光纖，其包括第一光纖、第二光纖以及設(shè)置于所述第一光纖與所述第二光纖之間的至少一過渡光纖。例如，如圖1所示，一種光纖模場匹配的光纖，其包括第一光纖101、第二光纖102以及設(shè)置于所述第一光纖與所述第二光纖之間的過渡光纖200;優(yōu)選的，所述過渡光纖為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的市售光纖，這樣，無須額外另備材料，方便應(yīng)用;或者，為了提升工作效率、減少工作步驟，優(yōu)選的，所述光纖中，僅設(shè)置一所述過渡光纖。例如，如圖2所示，所述過渡光纖200為預(yù)制光纖，其設(shè)置為圓臺形狀，所述圓臺的上底面與第一光纖的端面相等，所述圓臺的下底面與第二光纖的端面相等;其中，用一個平行于圓錐底面的平面去截圓錐，底面與截面之間的部分叫做圓臺；這樣，無論所述第一光纖與所述第二光纖的規(guī)格差異，僅設(shè)置一所述過渡光纖即可實現(xiàn)不同模場的光纖連接，從而減少了工作步驟，提升了工作效率。優(yōu)選的，為了避免光束質(zhì)量劣化，確保光纖信號的傳輸質(zhì)量，所述圓臺的高度大于所述圓臺的下底面與上底面的半徑差值的10倍;例如，所述圓臺的下底面的半徑為30微米，所述圓臺的上底面的半徑為20微米。優(yōu)選的，所述光纖中，所述第一光纖、至少一所述過渡光纖與所述第二光纖熔接。優(yōu)選的，所述光纖中，所述第一光纖、至少一所述過渡光纖與所述第二光纖順序熔接。這樣，得到的光纖，作為一個整體的、包括有第一光纖、第二光纖以及設(shè)置于所述第一光纖與所述第二光纖之間的至少一過渡光纖的整體光纖，其連接簡單可靠，不需特殊設(shè)備，制作簡單，成本低廉。
[0024]優(yōu)選的，所述光纖中，設(shè)置兩所述過渡光纖。如圖3所示，一種光纖模場匹配的光纖，其包括第一光纖101、第二光纖102以及設(shè)置于所述第一光纖與所述第二光纖之間的第一過渡光纖201、第二過渡光纖202。優(yōu)選的，根據(jù)所述第一光纖與所述第二光纖的模場直徑差值設(shè)置所述過渡光纖的數(shù)量與規(guī)格;例如，第一過渡光纖的模場直徑為所述第一光纖的模場直徑，加上一變量，所述變量為第一絕對值八(第一絕對值/第一預(yù)設(shè)值)+1 )，第二過渡光纖的模場直徑為所述第二光纖的模場直徑，減去所述變量。優(yōu)選的，所述光纖中，所述第一光纖、至少一所述過渡光纖與所述第二光纖順序熔接。例如，如圖3所示，第一光纖101、第一過渡光纖201、第二過渡光纖202、第二光纖102順序熔接;其間順序具有第一熔接部301、第二熔接部302、第三熔接部303 ο這樣，無須特殊處理，通過過渡光纖只需熔接加熱縮管即可實現(xiàn)第一光纖與第二光纖連接。
[0025]例如，所述第一光纖、第一過渡光纖、第二過渡光纖、第三過渡光纖與所述第二光纖的數(shù)值孔徑分別為