CN111487722A - 八芯光纤复用解复用器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种八芯光纤复用解复用器及其制备方法，属于光传输器件领域，在纯二氧化硅实心棒上按照待匹配的八芯光纤的纤芯分布打孔，将打完孔的实心棒进行拉丝，制备出八孔毛细玻璃套管，将八根单芯光纤逐根***经过清洗的八孔毛细玻璃套管中，进行第一次拉锥使得八根单芯光纤被八孔毛细玻璃套管固定；再进行第二次拉锥使得毛细玻璃套管和八根单芯光纤束的几何尺寸变小，直至锥腰处各单芯光纤束的几何分布及尺寸与待匹配的八芯光纤的几何分布及尺寸一致；在锥腰处切割并与待匹配的八芯光纤对准熔接，熔接后，将所有裸纤部分进行封装。实现八根单芯光纤和单根八芯光纤之间的低插损低串扰的连接，实现光信号在八芯光纤中的复用和解复用。

Description

八芯光纤复用解复用器及其制备方法

技术领域

本发明属于光传输器件领域，更具体地，涉及一种八芯光纤复用解复用器及其制备方法。

背景技术

在光通信网络中，空分复用光纤由于可为单根光纤的传输容量带来数量级的提升，可以打破传统的香农极限，实现更高带宽的传输而受到了广泛的关注和研究。多芯光纤是空分复用光纤的一种，其在和单模光纤包层尺寸基本一致或略大的情况下，容纳了多个纤芯，显著提高了单根光纤的传输容量。在数据中心和高性能计算***中，光互连技术被广泛应用以解决高带宽和高密度互联的巨大需求，国外一些大型互联网公司的数据中心已经采用数千芯数光缆来实现数据中心的高密度互联。但这么多芯数的光缆体积较大，且前面板上连接的光纤数量繁多，使得整个空间看起来繁杂臃肿，还无法得知哪根光纤连接哪两个机架。为了改进***带宽和密集布线的繁杂程度，多芯光纤成为了一个非常有前景的解决方案。但在光信号输入端和接收端，光源无法直接耦合进入多芯光纤的每根纤芯中，多芯光纤每根纤芯中的光信号也无法直接输出到各个光探测器中。而多芯光纤复用解复用器能够解决多芯光纤与光源及探测器之间的连接。为了将多芯光纤产品应用于高容量高速率的传输***中，应用于高容量高密度互联的数据中心和高性能计算***中，离不开多芯光纤复用解复用器的配合。

多芯光纤复用解复用器是连接单根多芯光纤与多根单芯光纤的器件，能够实现单根多芯光纤及与之芯数相同的多根单芯光纤的连接，实现复用或解复用的功能。有了它，就可以将多个光信号通过单模光纤同时复用到多芯光纤的每个纤芯中，并在传输***的末端将多芯光纤每个纤芯中的信号解复用到对应的单模光纤中再输入到光探测器中，从而使多芯光纤的实际应用成为可能。而复用解复用器每芯***损耗的大小及芯间串扰是最关键的指标。如果每芯***损耗过大，那么链路中的损耗就会有两倍于复用解复用器***损耗的增加，而整个***的链路损耗是有预算的，如果链路损耗没有这么多冗余量，***就无法正常运行。如果芯间串扰过大，那么每个纤芯中的信号会对周边芯产生影响，增加信道的噪声，降低***的传输性能。因此，如何实现低***损耗低串扰的多芯光纤复用解复用器是多芯光纤复用解复用器的制作难点。

光纤通信***和数据中心中使用的光模块光源一般有两种输出方式，一种是两根单模光纤输出通过LC连接器连接的双工方案，另一种是八根单模光纤输出通过MPO连接器连接的并行传输方案。因此，将多芯光纤设计为在单根光纤中容纳八根纤芯可以很好地和光模块进行对接。而环形八芯排列和矩形八芯排列是比较常用的结构。

中国专利201510110419.7讲述了一种多芯光纤连接结构，采用了与多芯光纤纤芯数相同且分布相同的连接光纤以及套在连接光纤及多芯光纤外部的光纤毛细管和光纤弹性套管，当多芯光纤毛细管与连接光纤毛细管抵紧时，通过转动连接光纤使多芯光纤与连接光纤对接。这种方法操作复杂，对连接光纤及多芯光纤外部的光纤毛细管精度要求较高。光纤对准连接是通过旋转和点胶固定实现，器件的对准精度和可靠性较差。

中国专利201510691273.X提供了一种基于微孔加工的多芯光纤耦合器制备方法，将经过腐蚀处理的单模光纤和多芯光纤分别***经过机械钻孔或激光打孔方式处理过的圆柱体套管中，由对准平台实现对准，然后点胶固定实现多芯光纤复用解复用器的制备。该方法需要对单模光纤进行腐蚀处理，操作麻烦，需要在尺寸较小的圆柱体套管中精确地打数个尺寸只有百微米左右的孔，对打孔要求非常高，复用解复用器的损耗和对准精度由打孔精度决定，光纤对准连接是通过对准平台和点胶固定实现，器件的对准精度和可靠性较差。

中国专利CN201610328915.4提供了一种多芯光纤耦合器的制备方法，将若干去掉涂覆层且被腐蚀过的单模光纤束***圆形套管中，采用氢氧焰对其进行拉锥处理，使锥腰部分和多芯光纤包层直径大小一致，再对腰椎部分切割抛光，最后直接和多芯光纤熔接。这种制备方法需要对单模光纤进行腐蚀处理，操作麻烦，且多芯光纤的排布必须是环形，且环形的圈数不能太多，否则腐蚀后的单模光纤束***单孔圆形套管中拉锥后，无法保证光纤束的自然排布每次都和多芯光纤的排布完全相同。

中国专利CN201811089100.04提供了一种多芯光纤耦合器的制备方法，将若干去掉涂覆层的单模光纤束***圆形套管中，然后拉锥使得单模光纤被圆形套管固定，再对拉锥区进行一次拉锥，使锥腰部分和多芯光纤包层直径大小一致，对腰椎部分切割后直接和多芯光纤熔接。这种制备方法操作简单、精度高、成品率高，但多芯光纤的排布必须是环形，且环形的圈数不能太多，否则将单模光纤束***单孔圆形套管中拉锥后，无法保证光纤束的自然排布每次都和多芯光纤的排布完全相同。由于该方法使用的单模光纤束包层直径为125um，最后一次拉锥的拉锥比通常较大才能使拉锥后锥腰部分和多芯光纤包层直径大小一致。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种八芯光纤复用解复用器及其制备方法，由此解决如何实现低***损耗低串扰的八芯光纤复用解复用器的技术问题，从而实现八根单芯光纤和单根八芯光纤之间的低插损低串扰的连接，实现信号在八芯光纤中的复用和解复用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种八芯光纤复用解复用器的制备方法，包括：

将八根单芯光纤***有八个孔的毛细玻璃套管中，***后，光纤的尾端要露出来，其中，所述毛细玻璃套管中的八个孔的分布与待匹配的八芯光纤的纤芯分布为等比例放大关系；

进行第一次拉锥使得八根单芯光纤被八孔毛细玻璃套管固定，以使得八根单芯光纤束的分布与所述待匹配的八芯光纤的纤芯分布仍为等比例放大关系；

进行第二次拉锥使得毛细玻璃套管和八根单芯光纤束的几何尺寸都均匀变小，直至锥腰处各单芯光纤束的几何分布及尺寸与所述待匹配的八芯光纤的几何分布及尺寸一致；

将所述第二次拉锥后的毛细玻璃套管及八根单芯光纤束在锥腰处切割并与所述待匹配的八芯光纤对准熔接，熔接后，将所有裸纤部分进行封装。

优选地，第二次拉锥完成后锥腰处所述各单芯光纤束的几何分布及尺寸与所述待匹配的八芯光纤的几何分布及尺寸一致，包括：

各单芯光纤束之间的芯间距及各纤芯中心到毛细玻璃套管圆心的距离和所述待匹配的八芯光纤中的芯间距及各纤芯中心到八芯光纤圆心的距离一致。

优选地，在所述将八根单芯光纤***有八个孔的毛细玻璃套管中之前，所述方法还包括八孔毛细玻璃套管的制备：

在纯二氧化硅实心棒上按照所述待匹配的八芯光纤的纤芯分布打孔，其中，各孔的几何分布与所述待匹配的八芯光纤中各纤芯的几何分布相同，孔间距以及孔中心到实心棒圆心之间距离的比例与所述待匹配的八芯光纤中各芯间距及纤芯中心到光纤圆心之间距离的比例相同；

将打孔完成后的实心棒进行拉丝，以制备八孔毛细玻璃套管，在拉丝过程中向实心棒中通入氩气，以保证拉丝后孔的形态；

拉丝完成后将毛细玻璃管切割成长度为8～25cm的小段。

优选地，所述八孔毛细玻璃套管各孔的几何分布与所述待匹配的八芯光纤中各纤芯的几何分布均为环形分布，所述纯二氧化硅实心棒上的孔间距和孔中心到实心棒圆心之间的距离之比和环形八芯光纤的芯间距和芯中心到八芯光纤圆心之间的距离之比相同。

优选地，所述八孔毛细玻璃套管各孔的几何分布与所述待匹配的八芯光纤中各纤芯的几何分布均为矩形分布，所述纯二氧化硅实心棒上的横向孔间距和纵向孔间距之比和矩形八芯光纤的横向芯间距和纵向芯间距之比相同。

优选地，所述将八根单芯光纤***有八个孔的毛细玻璃套管中，包括：

清洗所述八孔毛细玻璃套管的内孔，通过插纤装置将八根单芯光纤***八孔毛细玻璃套管中，其中，所述插纤装置包括竖直导轨、支撑架、三维调整架、第一夹具、第二夹具和成像模块；所述支撑架和所述三维调整架均卡于所述竖直导轨上，八孔毛细玻璃套管沿所述竖直导轨方向置于所述支撑架上，并被所述第一夹具固定，一根单芯光纤沿所述竖直导轨方向放置于所述三维调整架上，并被所述第二夹具固定，在所述竖直导轨上将所述三维调整架向所述支撑架移动，使得所述单芯光纤的左端面位于距离八孔毛细玻璃套管的右端面的预设位置处，用所述成像模块观察八孔毛细玻璃套管右端面上的孔和所述单芯光纤的相对位置，调整所述三维调整架的x轴旋钮、y轴旋钮、z轴旋钮，使得八孔毛细玻璃套管的某个孔和所述单芯光纤完全对准且在z轴上的位置靠近，此时调整所述三维调整架的z轴旋钮，将所述单芯光纤沿所述竖直导轨方向送入八孔毛细玻璃套管的某个孔中，将所述第二夹具打开，移出所述单芯光纤，放上第二根单芯光纤，并用所述第二夹具固定，按照上述相同方式将第二根单芯光纤***八孔毛细玻璃套管的第二个孔中，如此依次将八根单芯光纤全部***八孔毛细玻璃套管中。

优选地，若单芯光纤的包层外径与八孔毛细玻璃套管孔内径相差大于10um时，则需要对毛细玻璃套管进行预拉锥，使其孔内径比单芯光纤的包层外径略大5～10um；若单芯光纤的包层外径与毛细玻璃套管孔内径相差小于等于10um，则无需进行预拉锥。

优选地，所述单芯光纤的包层外径d为：d≤125±1um。

优选地，所述纯二氧化硅实心棒的直径D在20～80mm之间，打孔的孔直径在2.1～20mm之间。

按照本发明的另一个方面，提供了一种利用上述任意一项所述的八芯光纤复用解复用器的制备方法得到的八芯光纤复用解复用器。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、采用裸纤外径为d≤125±1um的单芯光纤束进行制备，能够在第二次拉锥的拉锥比更小的情况下达到锥腰部分和八芯光纤几何尺寸大小一致，这样拉锥前后单芯光纤的波导尺寸缩小量减小，从波导中泄露到包层或泄露到其它纤芯中的光能量更少，从而降低了复用解复用器的损耗和芯间的串扰。

2、采用八孔毛细玻璃管制作八芯光纤复用解复用器，八孔毛细玻璃管通过在大的实心棒上打孔后拉丝完成，打孔尺寸越大，精度越高，这样保证了拉丝后毛细玻璃管中孔的位置及尺寸的精度，从而保证了拉锥前单芯光纤之间的几何排布和位置，使得拉锥后单芯光纤的位置和八芯光纤中多个芯的位置更一致，耦合器整体损耗更低。采用本发明方法制备的环形八芯光纤复用解复用器的每芯损耗小于1.2dB，优选地每芯损耗小于0.8dB。矩形八芯光纤复用解复用器的每芯损耗小于1.3dB，优选地每芯损耗小于1.0dB。

3、该方法适用于各种分布的八芯光纤，很多情况下无法通过光纤的自堆叠***单孔套管中使光纤的排布自然满足八芯光纤排布的要求，而采用本发明方法均可实现。

4、针对向毛细玻璃管中一根根***单芯光纤的难点，设计了一种插纤装置，能够方便快捷准确地将单芯光纤一根根地送入毛细玻璃管的各个内孔中，使得插纤这个耗时耗力又有难度的工作变得简单快捷。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种八芯光纤复用解复用器制备方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种制备环形八芯光纤复用解复用器原理图；

图3是本发明实施例提供的一种制备矩形八芯光纤复用解复用器的原理图；

图4是本发明实施例提供的一种制备环形八孔毛细玻璃套管几何示意图；

图5是本发明实施例提供的一种制备矩形八孔毛细玻璃套管几何示意图；

图6是本发明实施例提供的一种插纤装置示意图；

其中，1为竖直导轨，2为支撑架，3为三维调整架，4为第一夹具，5为第二夹具，6为相机，7为八孔毛细玻璃管，8为单芯光纤，9为三维调整架的x轴旋钮，10为三维调整架的y轴旋钮，11为三维调整架的z轴旋钮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示是本发明实施例提供的一种八芯光纤复用解复用器制备方法的流程示意图，包括以下步骤：

S1：在纯二氧化硅实心棒上按照待匹配的八芯光纤的纤芯分布打孔，各孔的几何分布与待匹配的八芯光纤中各纤芯的几何分布相同，为等比例放大关系，孔间距以及孔中心到实心棒圆心之间距离的比例与待匹配的八芯光纤中各芯间距及纤芯中心到光纤圆心的比例相同，将打孔完成后的实心棒进行拉丝，制备出八孔毛细玻璃套管，将毛细玻璃管切割成所需要的段长；

在本发明实施例中，毛细玻璃套管中的八个孔为环形分布或矩形分布或其它分布，本发明实施例不做唯一性限定。

S2：将八根单芯光纤***经过清洗的八孔毛细玻璃套管中，其中，毛细玻璃套管中的八个孔的分布与待匹配的八芯光纤的纤芯分布相同；

在本发明实施例中，八孔毛细玻璃套管的孔内径约为100um，单芯光纤的包层外径d为：d≤125±1um。当单芯光纤包层外径小于90um时，在***前需要对毛细玻璃套管进行预拉锥。

S3：进行第一次拉锥使得八根单芯光纤被八孔毛细玻璃套管固定，以使得八根单芯光纤束的分布与待匹配的八芯光纤的纤芯分布相同，仍为等比例放大关系；

S4：进行第二次拉锥使得毛细玻璃套管和八根单芯光纤束的几何尺寸都均匀变小，直至锥腰处各单芯光纤束的几何分布及尺寸与待匹配的八芯光纤的几何分布及尺寸一致；

S5：将第二次拉锥后的毛细玻璃套管及八根单芯光纤束在锥腰处切割并与待匹配的八芯光纤对准熔接，熔接后，将所有裸纤部分进行封装。

在本发明实施例中，在锥腰位置处切割后，其截面上单芯光纤束的几何分布及尺寸，包括芯间距以及纤芯中心到毛细玻璃套管圆心的距离，和八芯光纤中的芯间距及各纤芯中心到八芯光纤圆心的距离一致，如图2和图3所示。其中，图2是本发明实施例提供的一种制备环形八芯光纤复用解复用器原理图；图3是本发明实施例提供的一种制备矩形八芯光纤复用解复用器的原理图。

在本发明实施例中，可以采用有端面旋转对准功能的熔接机将切割后的毛细玻璃套管及光纤束与八芯光纤对准熔接。

在本发明实施例中，可以使用金属套管或封装盒将所有裸纤部分封装保护起来。根据以上技术方案，所使用的毛细玻璃套管内部有和环形或矩形八芯光纤排列方式一致的八个孔，该毛细玻璃套管的实现是通过在直径较大的实心棒上按环形或矩形八孔排列打孔后，在拉丝塔上拉丝完成，具体地，可以通过以下方式实现：

在直径为D的纯二氧化硅实心棒上按照八芯光纤的排布打孔，D在20～80mm之间。以环形排布或矩形排布为例，如图4或图5所示。对于环形排布，孔间距A和孔中心到实心棒圆心之间的距离B之比和环形八芯光纤的芯间距a和芯中心到光纤圆心之间的距离b之比相同；对于矩形排布，横向孔间距A和纵向孔间距B之比和矩形八芯光纤的横向芯间距a和纵向芯间距b之比相同。孔直径d在2.1～20mm之间。打孔完成后在拉丝塔上进行拉丝，将含有八个孔的玻璃套管拉制成外径为400～1250um，孔内径约为100um的八孔毛细玻璃管。拉丝过程中向预制棒中通入氩气，以保证拉丝后孔的形态。拉丝完成后将毛细玻璃管切割成长度为15～25cm的小段。

采用真空泵装置或超声波清洗装置将八孔毛细玻璃管的内孔清洗干净。对于单芯光纤外径d＜90um的情况，需要先将毛细玻璃管预拉锥，使其孔内径比d略大5～10um左右。

以下结合附图及实施例，以制备环形八芯光纤复用解复用器及矩形八芯光纤复用解复用器为例对本发明进行详细说明。需要说明的是，该实施例仅为一种可选的实施方式，还可以用于制备其它排列方式的八芯光纤复用解复用器，本发明实施例不做唯一性限定。

实施例一：制备环形八芯光纤复用解复用器

环形八芯光纤的芯间距a为31±0.5um，每芯中心到光纤圆心的距离b约为40.5±0.5um，光纤包层外径为125±0.7um。

环形八孔毛细玻璃套管的准备：

在直径D＝25～30mm的纯二氧化硅实心棒上按照环形八芯光纤的排布打孔，如图4所示。孔间距A＝6.8±0.1mm，孔中心到实心棒圆心之间的距离B＝8.9±0.1mm。A和B的比值和a和b的比值相同。打孔直径d＝5mm。打孔完成后在拉丝塔上进行拉丝，将含有八个孔的玻璃套管拉制成外径为500～600um，孔内径约为100um的环形八孔毛细玻璃管。拉丝过程中向预制棒中通入氩气，以保证拉丝后孔的形态。拉丝完成后将毛细玻璃管切割成长度为15～25cm的小段。

采用真空泵装置或超声波清洗装置将环形八孔毛细玻璃管的内孔清洗干净。然后将毛细玻璃管预拉锥，使其孔内径比80um略大5～10um左右。

环形八芯光纤复用解复用器的制备：

准备好八根包层外径为80um的单芯光纤，将前端的涂覆层(coating)剥除约10cm的长度并用酒精清洗。采用特殊的平台装置依次将八根单芯光纤***经过预拉锥的含有环形八孔的毛细玻璃管中，如图6所示。支撑架2和三维调整架3均卡于竖直导轨1上，将八孔毛细玻璃套管7沿导轨方向置于支撑架2上，并用第一夹具4固定住，取一根单芯光纤8沿导轨方向放置于调整架3上，并用第二夹具5固定，在导轨1上将三维调整架3移动到支撑架2附近，使得单芯光纤8的左端面距离八孔毛细玻璃管7的右端面约5mm。用高清CCD工业相机6观察八孔毛细玻璃管7右端面上的孔和单芯光纤8的相对位置，调整三维调整架3的x轴旋钮9、y轴旋钮10、z轴旋钮11，使得八孔毛细玻璃管的某个孔和单芯光纤完全对准且在z轴上的位置靠近，此时调整三维调整架3的z轴旋钮11，将单芯光纤沿导轨方向送入八孔毛细玻璃管的某个孔中约10cm长度。将第二夹具5打开，将此根单芯光纤轻轻移出第二夹具5，自由放置，放上第二根单芯光纤并用第二夹具5固定住，采用上述相同方法将第二根单芯光纤***八孔毛细玻璃管的第二个孔中，如此依次将八根单芯光纤全部***八孔毛细玻璃套管中。

采用光纤熔接处理工作站将插有光纤束的玻璃毛细管进行第一次拉锥，使得八根单芯光纤被八孔毛细玻璃管固定，然后将毛细玻璃套管和八根单芯光纤束进行第二次拉锥，使其几何尺寸变小，拉锥比为3.5，拉锥后锥腰处的光纤束之间的芯间距及芯中心到毛细玻璃管圆心的距离和环形八芯光纤完全一致。将拉锥后的毛细玻璃套管及八根单芯光纤束在锥腰处切割，使用有端面旋转对准功能的熔接机将其与环形八芯光纤对准熔接。熔接完成后，将长约12cm的金属套管移动到熔点部分并覆盖住剥除了涂覆层(coating)的裸光纤部分，在金属套管的两端点胶封装。封装的时候注意让光纤自然放置，以免点胶封装后产生应力。

表1给出了利用上述方法制备的四个环形八芯光纤复用解复用器的每芯损耗值。从表1中可见，环形八芯光纤复用解复用器在1310nm和1550nm的每芯损耗小于1.2dB，优选地每芯损耗小于0.8dB。

表1 环形八芯光纤复用解复用器的每芯损耗

实施例二：制备矩形八芯光纤复用解复用器

矩形八芯光纤的横向芯间距a为32±0.5um，纵向芯间距b为40±0.5um，光纤包层外径为150±1um。

矩形八孔毛细玻璃套管的准备：

在直径D＝75～80mm的纯二氧化硅实心棒上按照矩形八芯光纤的排布打孔，如图4所示。横向孔间距A＝14.9±0.2mm，纵向孔间距B＝18.6±0.2mm。A和B的比值和a和b的比值相同。打孔直径d＝12mm。打孔完成后在拉丝塔上进行拉丝，将含有八个孔的玻璃套管拉制成外径为620～670um，孔内径约为100um的矩形八孔毛细玻璃管。拉丝过程中向预制棒中通入氩气，以保证拉丝后孔的形态。拉丝完成后将毛细玻璃管切割成长度为15～25cm的小段。

采用真空泵装置或超声波清洗装置将矩形八孔毛细玻璃管的内孔清洗干净。

矩形八芯光纤复用解复用器的制备：

准备好八根包层外径为90um的单芯光纤，将前端的涂覆层(coating)剥除约10cm的长度并用酒精清洗。采用特殊的平台装置依次将八根单芯光纤***经过预拉锥的含有矩形八孔的毛细玻璃管中，如图5所示。支撑架2和三维调整架3均卡于竖直导轨1上，将八孔毛细玻璃套管7沿导轨方向置于支撑架2上，并用第一夹具4固定住，取一根单芯光纤8沿导轨方向放置于调整架3上，并用第二夹具5固定，在导轨1上将三维调整架3移动到支撑架2附近，使得单芯光纤8的左端面距离八孔毛细玻璃管7的右端面约5mm。用高清CCD工业相机6观察八孔毛细玻璃管右端面上的孔和单芯光纤的相对位置，调整三维调整架3的x轴旋钮9、y轴旋钮10、z轴旋钮11，使得八孔毛细玻璃管的某个孔和单芯光纤完全对准且在z轴上的位置靠近，此时调整三维调整架3的z轴旋钮11，将单芯光纤沿导轨方向送入八孔毛细玻璃管的某个孔中约10cm长度。将第二夹具5打开，将此根单芯光纤轻轻移出第二夹具5，自由放置，放上第二根单芯光纤并用第二夹具5固定住，采用上述相同方法将第二根单芯光纤***八孔毛细玻璃管的第二个孔中，如此依次将八根单芯光纤全部***八孔毛细玻璃套管中。

采用光纤熔接处理工作站将插有光纤束的毛细玻璃管进行第一次拉锥，使得八根单芯光纤被八孔毛细玻璃管固定，然后将毛细玻璃套管和八根单芯光纤束进行第二次拉锥，使其几何尺寸变小，拉锥比为3.5，拉锥后锥腰处的光纤束之间的横向及纵向芯间距和矩形八芯光纤完全一致。将拉锥后的毛细玻璃套管及八根单芯光纤束在锥腰处切割，使用有端面旋转对准功能的熔接机将其与矩形八芯光纤对准熔接。熔接完成后，将长约12cm的金属套管移动到熔点部分并覆盖住剥除了涂覆层(coating)的裸光纤部分，在金属套管的两端点胶封装。封装的时候注意让光纤自然放置，以免点胶封装后产生应力。

表2给出了利用上述方法制备的四个矩形八芯光纤复用解复用器的每芯损耗值。从表2中可见，环形八芯光纤复用解复用器在1310nm和1550nm的每芯损耗小于1.3dB，优选地每芯损耗小于1.0dB。

表2 矩形八芯光纤复用解复用器的每芯损耗

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种八芯光纤复用解复用器的制备方法，其特征在于，包括：

将八根单芯光纤***有八个孔的毛细玻璃套管中，***后，光纤的尾端要露出来，其中，所述毛细玻璃套管中的八个孔的分布与待匹配的八芯光纤的纤芯分布为等比例放大关系；

进行第一次拉锥使得八根单芯光纤被八孔毛细玻璃套管固定，此时八根单芯光纤束的分布与所述待匹配的八芯光纤的纤芯分布仍为等比例放大关系；

进行第二次拉锥使得毛细玻璃套管和八根单芯光纤束的几何尺寸都均匀变小，直至锥腰处各单芯光纤束的几何分布及尺寸与所述待匹配的八芯光纤的几何分布及尺寸一致；

将所述第二次拉锥后的毛细玻璃套管及八根单芯光纤束在锥腰处切割，并与所述待匹配的八芯光纤对准熔接，熔接后，将所有裸纤部分进行封装。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二次拉锥完成后锥腰处各单芯光纤束的几何分布及尺寸与所述待匹配的八芯光纤的几何分布及尺寸一致，包括：

各单芯光纤束之间的芯间距及各纤芯中心到毛细玻璃套管圆心的距离和所述待匹配的八芯光纤中的芯间距及各纤芯中心到八芯光纤圆心的距离一致。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述将八根单芯光纤***有八个孔的毛细玻璃套管中之前，所述方法还包括八孔毛细玻璃套管的制备：

在纯二氧化硅实心棒上按照所述待匹配的八芯光纤的纤芯分布打孔，其中，各孔的几何分布与所述待匹配的八芯光纤中各纤芯的几何分布相同，孔间距以及孔中心到实心棒圆心之间距离的比例与所述待匹配的八芯光纤中各芯间距及纤芯中心到光纤圆心的距离的比例相同；

将打孔完成后的实心棒进行拉丝，以制备八孔毛细玻璃套管，在拉丝过程中向实心棒中通入氩气，以保证拉丝后孔的形态；

拉丝完成后将毛细玻璃管切割成长度为8～25cm的小段。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述毛细玻璃套管各孔的几何分布与所述待匹配的八芯光纤中各纤芯的几何分布均为环形分布，所述纯二氧化硅实心棒上的孔间距和孔中心到实心棒圆心之间的距离之比和环形八芯光纤的芯间距和芯中心到八芯光纤圆心之间的距离之比相同。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述毛细玻璃套管各孔的几何分布与所述待匹配的八芯光纤中各纤芯的几何分布均为矩形分布，所述纯二氧化硅实心棒上的横向孔间距和纵向孔间距之比和矩形八芯光纤的横向芯间距和纵向芯间距之比相同。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将八根单芯光纤***有八个孔的毛细玻璃套管中，包括：

清洗所述八孔毛细玻璃套管的内孔，通过插纤装置将八根单芯光纤逐根***有八个孔的毛细玻璃套管中，其中，所述插纤装置包括竖直导轨、支撑架、三维调整架、第一夹具、第二夹具和成像模块；所述支撑架和所述三维调整架均卡于所述竖直导轨上，八孔毛细玻璃套管沿所述竖直导轨方向置于所述支撑架上，并被所述第一夹具固定，一根单芯光纤沿所述竖直导轨方向放置于所述三维调整架上，并被所述第二夹具固定，在所述竖直导轨上将所述三维调整架向所述支撑架移动，使得所述单芯光纤的左端面位于距离八孔毛细玻璃套管的右端面的预设位置处，用所述成像模块观察八孔毛细玻璃套管右端面上的孔和所述单芯光纤的相对位置，调整所述三维调整架的x轴旋钮、y轴旋钮、z轴旋钮，使得八孔毛细玻璃套管的某个孔和所述单芯光纤完全对准且在z轴上的位置靠近，此时调整所述三维调整架的z轴旋钮，将所述单芯光纤沿所述竖直导轨方向送入八孔毛细玻璃套管的某个孔中，将所述第二夹具打开，移出所述单芯光纤，放上第二根单芯光纤，并用所述第二夹具固定，按照上述相同方式将第二根单芯光纤***八孔毛细玻璃套管的第二个孔中，如此依次将八根单芯光纤全部***八孔毛细玻璃套管中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若单芯光纤的包层外径与八孔毛细玻璃套管孔内径相差大于10um时，则需要对毛细玻璃套管进行预拉锥，使其孔内径比单芯光纤的包层外径略大5～10um；

若单芯光纤的包层外径与毛细玻璃套管孔内径相差小于等于10um，则无需进行预拉锥。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述单芯光纤的包层外径d为：d≤125±1um。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述纯二氧化硅实心棒的直径D在20～80mm之间，打孔的孔直径在2.1～20mm之间。

10.一种利用权利要求1至9任意一项所述的八芯光纤复用解复用器的制备方法得到的八芯光纤复用解复用器。

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