熔锥型光纤耦合器的扭转响应木.pdfVIP

第33卷第5期 光 子 学 报 V01．33No．5 2004年 5月 ACTA PHOTONICA SINICA Mav2OO4 熔锥型光纤耦合器的扭转响应木 林小莉 李 平 王 强 马宝民 (1山东大学信息科学与工程学院，济南 250100) (2天津大学精密仪器与光 电子工程学院，天津 300072) 摘 要 对熔锥型光纤耦合器进行 了扭转响应研究 ．通过放置在耦合器一端的旋转装置对未封装 的熔锥型光纤耦合器耦合 区施加扭转作用 ．实验表 明：耦合器的耦合比不但对扭转作用敏感，而且 变化呈单调性 ；同时耦合器的附加损耗和工作波长不受扭转作用影响，并且这种扭转操作具有可重 复性 ．通过扭转操作能够对生产 出来偏离预定耦合比的耦舍器进行调整，使之符合产品要求，提高 生产效率 ． 关键词 光通信器件 ；熔锥型光纤耦合器；耦合 比；扭转 中图分类号 TN253 文献标识码 A 作原理：入射光功率在双锥体结构的耦合区发生功 0 引言 率再分配 ，一部分光功率沿入射光纤继续传输 ，另一 光纤通信系统、光纤传感技术 和信号处理 部分则耦合到另一光纤输出． 系统中广泛应用的熔锥型光纤耦合器具有附加损耗 Inputarm Couplingsection Thoughoutarm 低 、方向性好、环境稳定性强、控制方法简单灵活、生 产制作成本低等特点[3,43．光纤耦合器的制造工艺 Backscatterarm Couplingarm 图1 熔融拉锥型光纤耦合器 的工作原理 有三类：磨抛法、腐蚀法和熔融拉锥法，现在普遍采 Fig．1Theoperatingschemeofthefused—taperedfibercoupler 用的光纤耦合器制作技术是熔融拉锥法 ．熔融拉锥 在单模光纤 中，传导模是两个正交 的基模 法是把两根裸光纤靠在一起 ，在高温火焰 中加热使 (HE，)信号 ．当传导模进入熔锥区时，随着纤芯的 之熔化，同时在光纤两端拉伸光纤 ，使光纤熔融区成 不断变细 ，值逐渐减小，有越来越多的光功率渗入 为锥形过渡段 ，从而构成熔锥型光纤耦合器 ．熔融 到光纤包层中．实际上光功率是在 由包层作为芯， 区长度和逐渐变细的双锥结构由要求的耦合特性决 芯外介质 (一般是空气)作为新包层的复合波导中 定 ．光纤耦合器的性能指标主要有附加损耗、耦合 传输的．在输出端，随着纤芯的逐渐变粗 ，值重新 比与隔离度 ．在熔锥型光纤耦合器的实际生产过程 增大，光功率在两根纤芯中以一定 的比例进行重新 中，由于周围环境清洁程度 ，火焰温度、位置 ，拉伸速 分配 ．在熔锥区，两光纤包层合并在一起，纤芯足够 度等因素的影响，不能准确控制耦合比的大小，往往