專利名稱：電控保偏光纖耦合夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光通信用激光器耦合夾具，尤其涉及一種電控保偏光纖耦合夾 具。
背景技術：
通信用半導體激光器發出的光為線偏振光，當其在普通單模光纖中傳輸時，如果 光纖發生彎曲或扭折，光信號的偏振態將發生變化。光信號的偏振態是其很重要的一種光 學特性，在許多應用中對光信號的偏振態有明確要求，需要使用偏振相關光源，如SLED，即 需要偏振消光比(PER) >20dB或更高，那么就需要將激光器芯片出射的光直接耦合進保偏 光纖中加以使用。一般的激光器芯片耦合工作只需要注意控制耦合功率即可，但是在保偏 光纖的耦合過程中，還需要監控偏振消光比(PER)。圖1為保偏光纖耦合角度示意圖，如圖1所示，在保偏光纖的耦合過程中，需要調 整保偏光纖的旋轉角度，使得保偏光纖的慢軸和激光器出射光的偏振方向重合。如果兩者 存在角度差e，則偏振消光比(PER)將受到影響而變小，角度差e與PER關系可表示為PER = -lOlog (tan2 0 )如上式所示，如果需要PER達到20，則0需要小于6度；如果需要PER達到30，則 0角需要小于1.8度。由上面的計算結果可知，在保偏光纖的耦合過程中，如果需要取得較 高的偏振消光比，則需要旋轉保偏光纖，同時需要對旋轉的角度精確可控。現在廣泛使用的蝶形激光器光纖耦合夾具，一般只是由一個簡單的光纖夾構成， 配合三維調節架使用，通過調節光纖與激光器的相對三維位置來進行耦合，在耦合過程中 只需要監控光功率大小一個參數即可；而在保偏光纖的耦合過程中，需要監控光功率和偏 振消光比兩個參數，在將光功率耦合到最大的時候，還需要將偏振消光比通過旋轉光纖的 方式調節到規定的范圍。使用已有的夾具耦合保偏光纖，需要先將光功率耦合到要求值，然 后再松開光纖夾手動轉動光纖，調節偏振消光比，因不具有精確的角度調節功能，所以很難 實現預期的偏振消光比效果，同時，在轉動光纖的過程中，也會引起光纖與激光器相對位置 的改變，引起光功率的變化，需要再次進行功率耦合，所以，一般在重復上面的過程很多次 后，也不一定能將光功率和偏振消光比都調節到要求值。
發明內容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種電控保偏光纖耦合夾具，使用精 確的電控角度調節盤，在不松開光纖夾的情況下，可整體旋轉光纖，使得在進行保偏光纖的 耦合過程中，能夠實現保偏光纖的慢軸和激光器出射光的偏振方向之間的角度差0角的 精確控制。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的一種電控保偏光纖耦合夾具，其主要包括光纖夾頭1、鎖定氣缸2、支架3、光纖后 支架4和電控角度調節盤5 ;所述光纖夾頭1安裝在鎖定氣缸2上，作為整體固定在電控角度調節盤5上，光纖后支架4直接安裝在電控角度調節盤5上，所述光纖后支架4位于支架 3的正下方。其中，所述光纖夾頭1上開設有用于實現光纖精確定位的光纖V槽7。所述光纖夾頭1通過支架3調節位置，使所述光纖夾頭1上的光纖V槽7的中心 與電控角度調節盤5的旋轉軸重合。所述光纖夾頭1由石墨材料制成。所述鎖定氣缸2通過調節驅動氣壓來控制光纖夾持的力度。所述光纖后支架4的光纖后V槽8與所述電控角度調節盤5的旋轉軸重合。所述光纖后支架4上進一步設有用于壓持光纖的磁鐵9與光纖壓塊10。本實用新型所提供的電控保偏光纖耦合夾具，具有以下優點該保偏光纖耦合夾具，具有保偏光纖夾持和光纖旋轉功能，在使用此夾具進行保 偏光纖耦合過程中，先將光功率耦合到規定的值，然后不需要松開光纖夾，即可實現光纖的 精確可重復旋轉，將偏振消光比調節到需要的范圍，可以大大地提高耦合效率。其機構旋轉 精度可以達到0.05°，施轉軸與光纖中心同軸。
圖1保偏光纖耦合角度示意圖。圖2本實用新型電控保偏光纖耦合夾具結構圖。圖3為圖2所示光纖夾頭細節圖。圖4為圖2所示光纖后支架細節圖。圖5為本實用新型的電控保偏光纖耦合夾具使用狀態圖。主要組件符號說明1 :光纖夾頭2 :鎖定氣缸3 :支架4 :光纖后支架5:電控角度調節盤6 :光纖7 :光纖V槽8:光纖后V槽9 :磁鐵10 :光纖壓塊11 :待稱合器件。
具體實施方式
以下結合附圖及本實用新型的實施例對該電控保偏光纖耦合夾具作進一步詳細 的說明。圖2為本實用新型電控保偏光纖耦合夾具結構圖，如圖2所示，該夾具的整體裝配 結構如下[0037]該夾具主要由光纖夾頭I (如圖3所示)，鎖定氣缸2，支架3，光纖后支架4 (如圖 4所示)和電控角度調節盤5組成。其中，光纖夾頭i安裝在鎖定氣缸2上，其作為ー個整體固定在電控角度調節盤5 上，光纖后支架4直接安裝在電控角度調節盤5上，位干支架3的正下方。裝配時，需通過支架3來調節光纖夾頭I的位置，使得光纖夾頭I上的光纖V槽7 的中心與電控角度調節盤5的旋轉軸重合。光纖后支架4直接安裝在電控角度調節盤5上， 安裝時需將長V槽即光纖后V槽8也與電控角度調節盤5的旋轉軸重合。光纖后支架4的 作用是固定光纖，光纖V槽7用于確定光纖的位置。光纖后支架4上設有磁鐵9與光纖壓 塊10，起到壓持光纖的作用。在本實用新型中，使用石墨材料制作光纖夾頭1，石墨具有很好的機械加工性能， 可以在上面制作精密的光纖V槽7來夾持光纖，同時相比一般的金屬材料，石墨的硬度相對 較低，而其有比較好的潤滑性能，所以可以很好地避免夾頭對光纖的損傷。將光纖夾頭I安 裝在鎖定氣缸2上，通過鎖定氣缸的開合來實現光纖的夾持和松開；鎖定氣缸2是通過氣 壓驅動的，調節輸入氣壓的大小，可以很精確地調節夾頭對光纖的壓力。現有的光纖耦合夾具只有光纖夾持功能，沒有整體旋轉的功能，很不適合保偏光 纖的耦合；而本實用新型的電控保偏光纖耦合夾具，可以整體旋轉光纖，在實際實用中，將 其和標準的三維調節架配合使用，先將光功率耦合到最大值，然后再通過電控角度調節盤 5，整體旋轉光纖，調節e角，從而達到最大的偏振消光比。圖5為本實用新型的電控保偏光纖耦合夾具使用狀態圖，如圖5所示，表明了在此 保偏耦合夾具的使用過程中該夾具和其他器件的相對關系。此夾具的整個工作過程是將 此夾具固定在三維微調架上，通過調節三維微調架，將光纖夾頭I先放置于激光器管殼內 部，激光器芯片正前方，先打開鎖定氣缸，使得光纖夾頭I張開，然后將保偏光纖穿入到管 殼內的特定位置，然后關閉鎖定氣缸，使得光纖夾頭I夾緊保偏光纖，然后通過光纖后支架 4固定從管殼內穿出的保偏光纖。此時，器件的夾持部分基本完成，在耦合過程中，先驅動 器件8使其發光，開始耦合，耦合的過程中同時監控光功率和偏振消光比，但是在耦合的 過程中，先將光功率耦合到要求范圍，然后在保偏光纖加緊的狀態下旋轉電控角度調節盤 5，將偏振消光比調節到最大值。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用以限定本實用新型的保護 范圍。
權利要求1.一種電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，其主要包括光纖夾頭(I)、鎖定氣缸(2)、支架(3)、光纖后支架(4)和電控角度調節盤(5);所述光纖夾頭(I)安裝在鎖定氣缸(2)上，作為整體固定在電控角度調節盤(5)上，光纖后支架(4)直接安裝在電控角度調節盤(5)上，所述光纖后支架(4)位干支架(3)的正下方。
2.如權利要求I所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖夾頭(I)上開設有用于實現光纖精確定位的光纖V槽(7)。
3.如權利要求I或2所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖夾頭(I)通過支架(3)調節位置，使所述光纖夾頭(I)上的光纖V槽(7)的中心與電控角度調節盤(5)的旋轉軸重合。
4.如權利要求3所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖夾頭(I)由石墨材料制成。
5.如權利要求I所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述鎖定氣缸(2)通過調節驅動氣壓來控制光纖夾持的力度。
6.如權利要求I所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖后支架(4)的光纖后V槽(8 )與所述電控角度調節盤(5 )的旋轉軸重合。
7.如權利要求6所述的電控保偏光纖耦合夾具，其特征在于，所述光纖后支架(4)上進ー步設有用于壓持光纖的磁鐵(9)與光纖壓塊(10)。
專利摘要本實用新型公開了一種電控保偏光纖耦合夾具，其主要包括光纖夾頭(1)、鎖定氣缸(2)、支架(3)、光纖后支架(4)和電控角度調節盤(5)；所述光纖夾頭(1)安裝在鎖定氣缸(2)上，作為整體固定在電控角度調節盤(5)上，光纖后支架(4)直接安裝在電控角度調節盤(5)上，所述光纖后支架(4)位于支架(3)的正下方。該實用新型，通過使用精確的電控角度調節盤(5)，在不松開光纖夾的情況下，可整體旋轉光纖，能夠在進行保偏光纖的耦合過程中，實現保偏光纖的慢軸和激光器出射光的偏振方向之間的角度差θ角的精確控制。
文檔編號G02B6/27GK202421539SQ20112055841
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者賈文來, 陳留勇 申請人:武漢華工正源光子技術有限公司