CN2557961Y

CN2557961Y - 光纤阵列

Info

Publication number: CN2557961Y
Application number: CN 02229401
Authority: CN
Inventors: 张小涛; 李传文; 米全林
Original assignee: Accelink Technologies Co Ltd
Current assignee: Accelink Technologies Co Ltd
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2003-06-25
Anticipated expiration: 2012-05-16

Abstract

本实用新型提供一种的光纤阵列，光纤阵列的端面倾斜7－10度角，光纤阵列的端面被镀有针对光纤的折射率及光纤传输波长的增透膜，增透膜的反射率小于0.5％。光纤阵列中的光纤间距为0.25mm或其整数倍。采用光吸收材料制作上基板和或下基板。具有光衰减作用的光衰减玻璃是最佳选择。基板总体吸收率大于20dB小于40dB，一般选用7－12dB/mm的光吸收材料，其折射率在1.4到1.6之间。本方案的优点是大制作方法简单，有效的降低了反射、散射造成的光纤通道间的串扰问题，而没有更大的变动或采用复杂的结构，从而提高了器件在系统中的性能，产生了意想不到的效果，解决了困扰该领域的技术难题。

Description

光纤阵列

技术领域

本实用新型涉及一种新型的光纤阵列，特别是可以减小光阵列器件中光纤通道之间的串扰的光纤阵列。主要应用在光纤通信领域中进行阵列器件的光耦合，比如用于AWG和光纤的耦合，阵列激光器和阵列光纤的耦合，阵列探测器和阵列光纤的耦合等等。可以有效的降低由于端面反射、散射及其他原因而造成的光纤通道之间的串扰；将端面抛磨成一定角度的斜面，提高光纤端面的回损；在端面镀增透膜，减小串扰和插损，提高耦合效率和回损。主要应用在光纤通信领域的阵列器件。

背景技术

目前，随着信息通讯量的不断增加，光通讯正在走向集成化的道路。传统的器件都在向体积更小功能更多性能更强的方向发展。在光通讯、测量和其他相关领域，由于光波导器件的广泛应用，与之耦合的光纤阵列的应用越来越广泛，制作方法随之也越来越多，制作质量、技术、效率和集成度不断提高。

阵列光纤在结构上，目前主要采用V型槽做下基板和平基板做上基板粘接的方法制作，材料多为硅、玻璃、塑料等。一般的制作方法是，将光纤一端包层拨去，露出裸光纤，将其放入V型槽内，涂胶，然后将上基板放于其上，压紧，对齐，使胶固化，再将没有光纤的端面抛光，即成为光纤阵列。

由于器件的要求，光纤间距一般很小，在光纤阵列的应用中，一个最主要的问题就是要克服相邻光纤之间由于光散射、反射而产生的相互影响，即串扰。例如由阵列激光器出射光散射而造成的阵列激光器与阵列光纤耦合过程中也会产生串扰。

当光纤端面是垂直截面时，在光纤内传播的光遇到端面会有少部分反射回去到光源，对光源造成损伤。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种简单易行、有效的降低反射、散射造成的光纤通道间的串扰和插损，在没有更大的变动或采用复杂的结构的情况下，耦合效率和回损，提高器件在系统中的性能，并效果极佳的新型光纤阵列。

本实用新型的光纤阵列包括上、下基板及阵列光纤，其光纤阵列的端面倾斜7-10度角，光纤阵列的端面镀有针对光纤的折射率及光纤传输波长的增透膜，增透膜镀在采用光吸收材料制作的上基板或下基板的端面上，或者上基板和下基板的端面上。

所述的光纤阵列，其基板是采用光衰减玻璃材料制作。

基板采用的光吸收材料的膨胀系数小于3×10⁶/K。

基板总体光吸收率大于20dB小于40dB。一般选用7-12dB/mm的光吸收材料，折射率在1.4到1.6之间。

所述的光纤阵列，增透膜的反射率小于0.5％。

所述的光纤阵列，其阵列光纤的光纤间距为0.25mm或其整数倍。

本实用新型的优点是制作方法简单，与传统方法相同，有效的降低了反射、散射造成的光纤通道间的串扰问题，而没有更大的变动或采用复杂的结构，从而提高了器件在系统中的性能，产生了意想不到的效果，解决了困扰该领域的技术难题。

附图说明

图1是传统方法制作的光纤阵列的端面图。1-1为上盖片，1-2为下底片，1-3为光纤，1-4为胶。上盖片1-1一般采用玻璃材料，下底片1-2是V型槽，将光纤夹在之间，用353ND胶粘接，然后将端面抛磨。

图2为光纤阵列1的侧视图，可以看到，端面1-5被抛磨成θ度角，θ应在7-10度间，这样器件的串扰、插损、耦合效率及回损将得到很好的改善。

图3是本实用新型制作出来的光纤阵列1。它的上盖片1-1采用针对特定波长光吸收率到达10dB/mm以上的光衰减玻璃，下底片1-2采用V型槽。如果光纤间距要求较低，可以采用与上盖片1-1相同的光衰减玻璃制作。光纤阵列的端面1-5被抛磨成7度角，为了达到更好的指标可以镀针对光纤及其中传播光波长的增透膜。

具体实施方式

图1、图2是本实用新型的一种实施例。光纤阵列的端面被抛磨成7-10度倾角。这样在光纤内传播的光在遇到端面时会反射出光纤外面，而不会回到光源，达到提高回损的效果。

本实用新型为了达到更好的指标，采用光吸收材料制作上基板和、或下基板，端面镀上针对光纤的折射率及光纤传输的波长的增透膜4-1。如用V型槽做下基板，吸收材料做上基板，涂353ND胶粘接光纤于中间制作而成的。本实用新型的光纤阵列采用能吸收光纤中所传输光的材料制作上基板和、或下基板，光吸收材料可以是光吸收玻璃、对红外光吸收的塑料、环氧胶等，一般为光衰减玻璃，制作比较方便，也可以更好的与光纤的热膨胀系数匹配，光吸收材料的膨胀系数小于3×10⁶/K。

所述光吸收材料可以选用能选择性吸收某一波长范围之内的光，如通信上经常使用的980nm、1310nm、1550nm等波长的光。基板总体吸收率大于20dB小于40dB。一般选用7-12dB/mm的光吸收材料。如果要求总体吸收率大于20dB以上，对于图1所示的结构，选用10dB/mm的光衰减玻璃，厚度0.5mm，长度2mm就可以达到总体吸收率的要求。吸收率不能过高，否则掺杂过多，基板材料的膨胀系数和折射率等指标都会发生变化，甚至机械强度发生明显的退化，造成结构的不稳定。

另外，使用光衰减玻璃还可以使它的折射率与光纤的折射率相近，通信用的光纤折射率在1.46附近，可以采用折射率在1.4到1.6之间的玻璃作为基板，如普通的K9玻璃。这样，在其端面镀上针对光纤的折射率及光纤传输的波长的增透膜，可进一步减少端面的反射、散射。杂散光会进入光纤阵列的上基板和、或下基板，光会被吸收掉，减少了杂散光的串扰。对于光纤内传播的光，在端面处会有更多的传播光穿过端面，而不会反射回去影响光源，从而提高了器件的耦合效率，插损降低，提高了回损。

为了改善器件的综合性能，在采用光吸收材料减小串扰的同时，另一个重要的措施就是，将光纤端面抛磨7-10度的斜角，这样在光纤内传播的光会在遇到界面时反射出光纤外面，而不是回到光源，从而达到提高回损的效果。

在系统对器件的要求更高时，还可以针对光纤的折射率及光纤传播的光波长，在光纤阵列的端面镀增透膜。这样，杂散光，不管是散射在还是反射在光纤阵列端面的光，由于增透膜的作用，会进入光纤阵列的上盖板或者下底板中，而这些材料是光吸收材料制作的，所以进来的光会被吸收掉，而不是重新出射再次造成影响。这样，就减少了造成串扰的杂散光，从而减少了串扰。对于光纤内传播的光，在遇到端面时，会有更多的光穿过端面，而不是反射回去影响光源，这样，器件的耦合效率得到提高，插损降低，回损也得到了提高。一般的，光纤阵列是密封在器件中的，所有的光都是通过光纤进入器件的，所以上面提到的杂散光都是具有相同性质的。

根据器件的需要，光纤阵列的尺寸、光纤的间距可以调整。光纤阵列的尺寸变化主要在上盖板和下底板上，这样光纤阵列对光的吸收效果也会相应变化，为了达到要求，可以调整吸收率以达到目标。光纤的间距主要决定于下底板V型槽的间距。当V型槽采用硅基腐蚀得到时，一般的，V型槽的间距是0.25mm或其整数倍。

Claims

1、一种光纤阵列，包括上、下基板及阵列光纤，其特征是光纤阵列的端面倾斜7-10度角，光纤阵列的端面镀有针对光纤的折射率及光纤传输波长的增透膜，增透膜镀在采用光吸收材料制作的上基板和、或下基板的端面上。

2、根据权利要求1所述的光纤阵列，其特征是基板是采用光衰减玻璃材料制作。

3、根据权利要求1或2所述的光纤阵列，其特征是基板采用的光吸收材料的膨胀系数小于3×10⁶/K。

4、根据权利要求1或2所述的光纤阵列，其特征是基板总体光吸收率大于20dB小于40dB。

5、根据权利要求4所述的光纤阵列，其特征是选用7-12dB/mm的光吸收材料。

6、根据权利要求1或2所述的光纤阵列，其特征是基板是采用折射率在1.4到1.6之间的光吸收材料。

7、根据权利要求1或2所述的光纤阵列，增透膜的反射率小于0.5％。

8、根据权利要求1或2所述的光纤阵列，其特征是阵列光纤的光纤间距为0.25mm或其整数倍。