倒锥透镜型塑料光纤连接器光学特性的研究.pdfVIP

全国第一届塑料光纤研究、生产和应用会议 倒锥透镜型塑料光纤连接器光学特性研究 刷爱苑立波 (哈尔滨工程大学理学院，光予科学与技术研究中。，哈尔滨150001) 摘要：本文给出了一种新型的塑料光纤连接器，其特点是光纤连接端面制成倒锥透镜形 状。文中对光源耦合特性和连接器的连接损耗、互换性及重复性进行了测试。光源耦合 换性和重复性较好，满足塑料光纤入户等领域对连接器光学特性的要求。最后将该种塑 料光纤连接器的特性参数与其它塑料光纤连接器和通信用石英光纤连接器进行比较。 关键词：塑料光纤光纤连接器倒锥透镜光纤端光学特性 一、引言 光纤连接器，主要用于实现光源与光纤、光纤与光纤以及光纤与探测器之间的光耦 合，是光纤通信中重要的光无源器件。连接器的使用可以方便的实现光纤的连接、耦合、 分割。 随着光纤通信网络的快速发展，世界各国都在竞相研制各种光纤连接器以提高 连接器的性能并降低成本，各研究机构主要将注意力放在石英光纤连接器方面，对于塑 料光纤连接器的关注略显不足。 。 塑料光纤(POF)以其抗弯曲和抗辐射强、价格低廉、安装方便等优点在光纤入户 中显现出巨大的优势和发展潜力。目前已有的塑料光纤连接器采用的是抛光或热板端头 连接器制作工艺简单，成本低而且操作简单方便。本文对这种塑料光纤连接器的光学特 性作了深入的探讨。 二、倒锥透镜型塑料光纤端 倒锥透镜型塑料光纤端是将塑料光纤端加热制作成倒锥体形状翻，其结构如图1所 示，可近似地看成由三部分组成：透镜部分、倒锥体部分和均匀光纤部分。通过对平面 端与倒锥透镜光纤端出射光场性质的比较‘”，倒锥透镜型塑料光纤端可以增大数值孔径 并提高集光效率‘”。 透镜 图1倒锥透镜塑料光纤端示意图 Fig．1SchcmaticdiagaInOftlle eM 53 全国第一届塑料光纤研究、生产和应用会议 三、基于倒锥透镜光纤端的塑料光纤连接器 该种连接器由各个分立元件组成，这种基于倒锥透镜形光纤端的连接器，具有装配 操作简单，无须专业训练，只需将做好的套筒式散件依说明分别逐件装配，并将光纤端 制作成倒锥透镜形，将光纤端锁紧并拧紧即可实现光纤与光源、光纤与探测器以及光纤 之间的耦合。 连接器的光纤套管外径均匀，内径的前端部分做成倒锥形状，后端与标准的塑料光 纤的外径相同。插好光纤的连接器剖面图以及示意图分别如图2和图3所示。 图2倒锥透镜塑料光纤连接器剖面图 图3倒锥透镜塑料光纤连接器示意图 3Schemmic 2Section lens Fig diagram Fig ofupside-downtaper fiber lens cortncctor fiberconncdIor taperpolymer po|ymcr 四、光学特性测试与评估 实验中所用塑料光纤材料为PMMA，直径为1000um。 1．性测试方法与测试结果分析 实验所用光源为波长67Dnm的LED，出纤功率50uw，其短期稳定性≤±O．02dB， 做成倒锥透镜的POF光纤跳线的一端与光源相连，另一端用探测器探测(如图4所示)， 耦合效率。 光源 探测器 图4光纤与光源耦合效率测试方法