一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器的制作方法

1.本实用新型涉及合波器技术领域，具体为一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器。

背景技术：

2.空分复用是指让同一个频段在不同的空间内得到重复利用,作为实现容量扩展的有效途径，越来越受到人们的重视。多芯光纤作为实现空分复用技术的一种主要路径，在光纤中将多根纤芯束缚在同一包层中，可以同时对信号进行放大及传输，突破了传统单芯光纤中由于非线性效应决定的香浓极限；多芯光纤目前较多还处在科学研究中，正式投入实际应用中的主干传输链路中还不太成熟。
3.根据光纤中相邻纤芯排列的距离，多芯光纤可分为强耦合型多芯光纤及弱耦合多芯光纤，更进一步的，可以分出介于二者之间的随机耦合多芯光纤。在基于多芯光纤的长距离传输中，离不开光纤放大器对于传输系统损耗的补偿，多芯光纤放大器因而成为了研究的重点。
4.多芯光纤掺铒放大器实用化最重要的难点在于泵浦效率。目前多芯光纤放大器的泵浦方式主要有两种，一种是独立纤芯泵浦，利用fan-in/fan-out器件和现有的单芯器件，将泵浦光和信号光利用wdm耦合后入射到fan-in器件中，进入多芯掺铒光纤中进行放大；另一种是利用包层泵浦，利用fan-in器件从光纤端面进行泵浦，或者通过侧面泵浦器件从光纤侧面进行泵浦。这两种方式都存在一些问题，前者集成度差，无法在实际应用中使用，后者泵浦效率低，同样无法实际应用。

技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，用以解决如何提高四芯光纤合波器的泵浦效率，且不破坏四芯光纤中的强耦合的信号的问题。
6.本实用新型提供一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，包括四芯光纤以及四根泵浦输入光纤，四根所述泵浦输入光纤的一端分别与所述四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接，且焊接部位形成有耦合区，所述四芯光纤的两端分别形成有与所述耦合区相连接的输入端和输出端，所述耦合区涂覆有供于所述耦合区表面形成有低折射率胶区的至少一层粘胶层。
7.作为优选，所述粘胶层为uv胶或者oca光学胶。
8.作为优选，所述四芯光纤的侧壁经由浸泡处理腐蚀包层至四根纤芯裸露。
9.作为优选，四根所述泵浦输入光纤的一端经由浸泡处理腐蚀包层至纤芯裸露。
10.作为优选，四根所述泵浦输入光纤均为预制棒拉制而成。
11.作为优选，四根所述泵浦输入光纤位于所述四芯光纤的同一截面分别与所述四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接，或者四根所述泵浦输入光纤位于所述四芯光纤的四个不同截面分别与所述四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接。
12.作为优选，所述泵浦输入光纤的芯/包直径为5/125μm，经过腐蚀后的芯/包直径为5/40μm。
13.作为优选，所述四芯光纤的芯/包直径为5/125μm，芯间距为20μm，经过腐蚀后的包外径为35μm。
14.作为优选，所述粘胶层的胶折射率不超过1.41。
15.作为优选，所述泵浦输入光纤为d型泵浦输入光纤或者牙型泵浦输入光纤。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，通过将四根泵浦输入光纤分别与四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接，焊接部位形成耦合区，使得四芯光纤输入端强耦合在一起的信号在不被破坏的情况下与泵浦光耦合，同时，这种方式由于采用了纤芯独立泵浦的方式，四根泵浦输入光纤的泵浦光直接耦合到四芯光纤纤芯中，泵浦效率较现有包层泵浦技术有大大提高，信号光更不会受到影响，在耦合区形成的低折射率胶区，耦合区中的光由于全反射定律，有效的被限制在了耦合区内，提升了泵浦光耦合效率；同时，粘胶层对四芯光纤的焊接区起到了较好的保护作用。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
18.图1是本实用新型一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器的结构示意图；
19.图2是本实用新型四芯光纤的四个不同截面的四根纤芯分别与四根泵浦输入光纤焊接的结构示意图；
20.图3是d型泵浦输入光纤与四芯光纤的连接示意图；
21.图4是牙型泵浦输入光纤与四芯光纤的连接示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
23.本实用新型提供了一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，包括四芯光纤1以及四根泵浦输入光纤2，四根泵浦输入光纤2的一端分别与四芯光纤1内部的四根纤芯熔融焊接，且焊接部位形成有耦合区3，四芯光纤1的两端分别形成有与耦合区3相连接的输入端11和输出端12，耦合区3涂覆有供于耦合区3表面形成有低折射率胶区的至少一层粘胶层4。
24.在本具体实施例中，四芯光纤1的侧壁经由浸泡处理腐蚀包层至四根纤芯裸露，四根泵浦输入光纤2的一端经由浸泡处理腐蚀包层至纤芯裸露。
25.具体地，泵浦输入光纤2为d型泵浦输入光纤，当然也可以为牙型泵浦输入光纤，其中，四根泵浦输入光纤2均为预制棒拉制而成。
26.更具体地，在本具体实施例中，粘胶层4为uv胶，当然也可以为oca光学胶。
27.作为优选，四根泵浦输入光纤2位于四芯光纤1的同一截面分别与四芯光纤1内部的四根纤芯熔融焊接，或者四根泵浦输入光纤2位于四芯光纤1的四个不同截面分别与四芯光纤1内部的四根纤芯熔融焊接。
28.实施例1，如图1所示，四根d型泵浦输入光纤2的原始参数:芯/包直径为5/125μm，
经过腐蚀后的芯/包直径为5/40μm；四芯光纤1的原始参数:芯/包直径为5/125μm，芯间距为20μm，经过腐蚀后的包外径为35μm；四根d型泵浦输入光纤2在四芯光纤1同一截面上与四根纤芯分别熔融焊接；低折射率胶区使用的胶折射率为1.41；这种方式制备的四芯光纤合波器的泵浦效率大于60％，且不会破坏四芯光纤中强耦合的信号。
29.实施例2，如图2所示，四根d型泵浦输入光纤2的原始参数:芯/包直径为5/125μm，经过腐蚀后的芯/包直径为5/40μm；四芯光纤1的原始参数:芯/包直径为5/125μm，芯间距为20μm，经过腐蚀后的包外径为35μm；四根d型泵浦输入光纤2位于四芯光纤1的四个不同截面分别与四芯光纤1内部的四根纤芯熔融焊接，低折射率胶区使用的胶折射率为1.41。这种方式制备的四芯光纤合波器的泵浦效率将大于70％，且不会破坏四芯光纤中强耦合的信号。
30.实施例3，如图4所示，四根牙型泵浦输入光纤2的原始参数:芯/包直径为5/125μm，经过腐蚀后的芯/包直径为5/40μm；四芯光纤1的原始参数：芯/包直径为5/125μm，芯间距为20μm，经过腐蚀后的包外径为35μm。四根牙型泵浦输入光纤2位于四芯光纤1的四个不同截面分别与四芯光纤1内部的四根纤芯熔融焊接，低折射率胶区使用的胶折射率为1.41。这种方式制备的四芯光纤合波器的泵浦效率将大于75％，同样的也不会破坏四芯光纤中强耦合的信号。
31.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，通过将四根泵浦输入光纤分别与四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接，焊接部位形成耦合区，使得四芯光纤输入端强耦合在一起的信号在不被破坏的情况下与泵浦光耦合，同时，这种方式由于采用了纤芯独立泵浦的方式，四根泵浦输入光纤的泵浦光直接耦合到四芯光纤纤芯中，泵浦效率较现有包层泵浦技术有大大提高，信号光更不会受到影响，在耦合区形成的低折射率胶区，耦合区中的光由于全反射定律，有效的被限制在了耦合区内，提升了泵浦光耦合效率；同时，粘胶层对四芯光纤的焊接区起到了较好的保护作用。
32.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，包括四芯光纤以及四根泵浦输入光纤，四根所述泵浦输入光纤的一端分别与所述四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接，且焊接部位形成有耦合区，所述四芯光纤的两端分别形成有与所述耦合区相连接的输入端和输出端，所述耦合区涂覆有供于所述耦合区表面形成有低折射率胶区的至少一层粘胶层。2.根据权利要求1所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，所述粘胶层为uv胶或者oca光学胶。3.根据权利要求1或2所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，所述四芯光纤的侧壁经由浸泡处理腐蚀包层至四根纤芯裸露。4.根据权利要求3所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，四根所述泵浦输入光纤的一端经由浸泡处理腐蚀包层至纤芯裸露。5.根据权利要求1所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，四根所述泵浦输入光纤均为预制棒拉制而成。6.根据权利要求1所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，四根所述泵浦输入光纤位于所述四芯光纤的同一截面分别与所述四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接，或者四根所述泵浦输入光纤位于所述四芯光纤的四个不同截面分别与所述四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接。7.根据权利要求1所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，所述泵浦输入光纤的芯/包直径为5/125μm，经过腐蚀后的芯/包直径为5/40μm。8.根据权利要求1所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，所述四芯光纤的芯/包直径为5/125μm，芯间距为20μm，经过腐蚀后的包外径为35μm。9.根据权利要求1所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，所述粘胶层的胶折射率不超过1.41。10.根据权利要求1所述的一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，其特征在于，所述泵浦输入光纤为d型泵浦输入光纤或者牙型泵浦输入光纤。

技术总结

本实用新型涉及合波器技术领域，具体为一种光纤熔融方式的四芯光纤合波器，包括四芯光纤以及四根泵浦输入光纤，四根泵浦输入光纤的一端分别与四芯光纤内部的四根纤芯熔融焊接，且焊接部位形成有耦合区，四芯光纤的两端分别形成有与耦合区相连接的输入端和输出端，耦合区涂覆有供于耦合区表面形成有低折射率胶区的至少一层粘胶层。解决了如何提高四芯光纤合波器的泵浦效率，且不破坏四芯光纤中的强耦合的信号的问题。的信号的问题。的信号的问题。