CN112230332B - 一种单纤及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单纤制备方法，涉及光通讯技术领域；单纤制备方法包括：S1、将第一单模光纤的两端分别与光源和功率计连接，检测第一单模光纤的光损耗值并归零；S2、将第一单模光纤截断为与功率计连接的第一单模子光纤和与光源连接的第二单模子光纤；S3、将第二单模光纤分别与第一单模子光纤和第二单模子光纤的断面端熔接；S4、将第二单模光纤和第一单模子光纤截断，得到熔接段；S5、将玻璃套管套设在熔接段上；S6、将玻璃套管与第一单模子光纤胶接；S7、将凸出于玻璃套管端面的第二单模光纤切断，并研磨和抛光；本发明还提出由上述方法制备得到的单纤；本发明能够准确的判断单纤的光损耗值是否符合质量标准，且单纤与激光器的耦合效率较高。

Description

一种单纤及其制备方法
技术领域
本发明涉及光通讯技术领域，尤其涉及一种单纤及其制备方法。
背景技术
随着大数据、5G等技术的飞速发展，光纤阵列、单纤等无源器件开始广泛应用于光电模块、波分复用***、波长选择开关等产品中。现有的单纤与激光器的耦合效率不高。
发明内容
本发明旨在解决现有的单纤与激光器耦合效率不高的技术问题。
本发明的实施例提供一种单纤制备方法，包括如下步骤：
S1、将第一单模光纤的两端分别与测试光源和功率计连接，检测所述第一单模光纤的光损耗值并归零；其中，所述第一单模光纤的纤芯数值孔径为0.08-0.13；
S2、将所述第一单模光纤截断为与所述功率计连接的第一单模子光纤和与所述测试光源连接的第二单模子光纤，并剥离所述第一单模子光纤和所述第二单模子光纤断面端的涂覆层；
S3、将剥离涂覆层后的第二单模光纤分别与所述第一单模子光纤和所述第二单模子光纤的断面端熔接，得到第三单模光纤；检测所述第三单模光纤的光损耗值；其中，所述第二单模光纤的纤芯数值孔径为0.28-0.41；
S4、将步骤S3中的所述第二单模光纤和所述第一单模子光纤截断，得到由部分所述第一单模子光纤和部分所述第二单模光纤熔接而成的熔接段；
S5、将所述玻璃套管套设在所述熔接段上，使得所述熔接段中的第一单模子光纤和所述熔接段中的第二单模光纤分别凸出于所述玻璃套管的端面；
S6、将所述玻璃套管与所述熔接段中的第一单模子光纤胶接；
S7、将凸出于所述玻璃套管端面的所述熔接段中的第二单模光纤切断，并对所述熔接段中的第二单模光纤的断面及相应地玻璃套管端面进行研磨和抛光，得到所述单纤。
现有的单纤产品中，往往采用普通单模光纤（即本发明中的第一单模光纤）与激光器直接进行耦合，由于普通单模光纤的纤芯数值孔径较小，一般在0.08-0.13，导致所述普通单模光纤与激光器耦合的效率不高；基于此，本发明的技术方案通过在普通单模光纤的输入端熔接一段纤芯数值孔径为0.28-0.41的超高数值孔径单模光纤（即本发明中的第二单模光纤），以提高单纤输入端与激光器的耦合效率；但是本技术方案所具备的技术效果并不仅限于此，发明人在实验过程中发现：如果直接采用所述超高数值孔径单模光纤与所述普通单模光纤进行熔接，在测试熔接而成的单纤中间产品（单纤未套设玻璃套管时的结构）的光损耗值时，将所述超高数值孔径单模光纤与测试光源连接，将所述普通单模光纤与功率计连接，由于超高数值孔径单模光纤的数值孔径较大，且超高数值孔径单模光纤的端面与测试光源之间具有一定的距离，使得所述测试光源的光进入所述超高数值孔径单模光纤时会出现光散射现象，导致所述功率计无法完全接受输出光，从而造成单纤中间产品的光损耗值测量不准确，无法准确的判断单纤产品是否符合质量标准。本发明的技术方案先将所述普通单模光纤的两端分别与所述测试光源和所述功率计连接，检测所述普通单模光纤的光损耗值并归零；然后将所述普通单模光纤截断为与所述功率计连接的第一单模子光纤和与所述测试光源连接的第二单模子光纤，并将所述超高数值孔径单模光纤分别与所述第一单模子光纤和所述第二单模子光纤的断面端熔接，得到第三单模光纤，并对所述第三单模光纤的光损耗值进行测量；再将光损耗值测量合格后的所述第三单模光纤中的所述第二单模光纤和所述第一单模子光纤截断，得到单纤；在本发明技术方案的光损耗值测试环节中，采用普通单模光纤与测试光源进行连接测试，由于普通单模光纤的纤芯数值孔径较小，测试光源射出的光进入所述普通单模光纤时不会出现光散射现象，此时功率计能够完全接受输出光，从而能够准确的测量所述第三单模光纤的光损耗值；另外，由于第三单模光纤中超高数值孔径单模光纤与普通单模光纤有两处熔接，而得到的单纤中只有一处熔接；在实际判断所述单纤的光损耗值是否符合质量标准时，可以将所述第三单模光纤中两处熔接的总光损耗值与质量标准值进行比较；如果所述总光损耗值小于所述质量标准值则判断所述单纤的质量合格；因此，本发明技术方案中的单纤制备方法能够准确地判断所述单纤的光损耗值是否合格。
在一些优选地实施例中，所述第一单模光纤的数值孔径为0.11。
在一些优选地实施例中，在步骤S5中，所述玻璃套管的一端设置有施胶孔，所述施胶孔用于方便施胶；所述施胶孔位于所述玻璃套管的一端面上，并与所述玻璃套管连通。
在一些优选地实施例中，所述胶接步骤为：
T1、在所述玻璃套管一端的内壁与所述熔接段中的第一单模子光纤之间的空隙处填充紫外固化胶；
T2、采用紫外灯照射所述紫外固化胶，实现所述熔接段中的第一单模子光纤与所述玻璃套管胶接。
在一些优选地实施例中，所述紫外灯的照射时间为1-4min；所述紫外灯的照射功率为80-120 mW/cm2。
在一些优选地实施例中，所述第二单模光纤的纤芯数值孔径为0.35。
本发明还提出一种单纤，所述单纤由上述的单纤制备方法制备而成。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明中的单纤制备方法能够准确的测量单纤制备过程中中间产品的光损耗值，进而能够准确的判断所述单纤的光损耗值是否符合质量标准，实用性较强；采用本方法制备而成的单纤的输入端的纤芯数值孔径较小，与激光器的耦合效率较高。
附图说明
图1是本发明实施例步骤S1中第一单模光纤与测试光源和功率计的连接结构示意图。
图2是本发明实施例步骤S2中第一单模光纤截断为第一单模子光纤和第二单模子光纤，并剥离部分涂覆层后的结构示意图。
图3是本发明实施例步骤S3中将剥离涂覆层后的第二单模光纤分别与第一单模子光纤和第二单模子光纤的断面端熔接后的结构示意图。
图4是本发明实施例步骤S4中熔接段的结构示意图。
图5是本发明实施例步骤S5中将所述玻璃套管套设在所述熔接段上的结构示意图。
图6本发明实施例步骤S6中将玻璃套管与熔接段中的第一单模子光纤胶接后的结构示意图。
图7是本发明实施例步骤S7中得到的单纤的结构示意图。
其中，1、测试光源；2、第一单模光纤；21、第二单模子光纤；22、第二单模子光纤剥离涂覆层段；23、第一单模子光纤剥离涂覆层段；24、第一单模子光纤；3、功率计；4、第二单模光纤；5、第二熔接点；6、第一熔接点；7、紫外固化胶；8、玻璃套管；9、施胶孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明的实施例提供了一种单纤制备方法，包括如下步骤：
S1、参考图1，将第一单模光纤2的两端分别与测试光源1和功率计3连接，检测经过第一单模光纤2后的输出光的光损耗值，并将功率计3归零，为后续光损耗值的测量做准备；其中，第一单模光纤2的纤芯数值孔径为0.08-0.13。
具体地，在本实施例中，第一单模光纤2的纤芯数值孔径为0.11。
作为本实施例的变形，第一单模光纤2的纤芯数值孔径还可以为0.08或者0.13。
S2、参考图2，将步骤S1中的第一单模光纤2截断为与功率计3连接的第一单模子光纤24和与测试光源1连接的第二单模子光纤21，并剥离第一单模子光纤24和第二单模子光纤21断面端的涂覆层，得到第一单模子光纤剥离涂覆层段23和第二单模子光纤剥离涂覆层段22。
根据实际产品的需要，第一单模子光纤剥离涂覆层段23和第二单模子光纤剥离涂覆层段22的长度为2-5cm。
具体地，在本实施例中，第一单模子光纤剥离涂覆层段23和第二单模子光纤剥离涂覆层段22的长度为3cm。
S3、参考图3，将剥离涂覆层后的第二单模光纤4分别与第一单模子光纤24和第二单模子光纤21的断面端通过熔接设备进行熔接，得到第三单模光纤；所述第三单模光纤有有两处熔接，其中，靠近功率计3一端的熔接处为第一熔接点6，靠近测试光源1一端的熔接处为第二熔接点5；检测所述第三单模光纤的光损耗值，所述第三单模光纤的光损耗值为第一熔接点6和第二熔接点5处产生的光损耗值之和；其中，第二单模光纤4的纤芯数值孔径为0.28-0.41。
具体地，在本实施例中，第二单模光纤4的纤芯数值孔径为0.35。
作为本实施例地变形，第二单模光纤4的纤芯数值孔径还可以为0.28或者0.41。
S4、参考图4，将步骤S3中的第二单模光纤4和第一单模子光纤24截断，得到由部分第一单模子光纤24和部分第二单模光纤4熔接而成的熔接段，第一熔接点6位于所述熔接段中。容易理解，所述熔接段的长度以及所述熔接段中第一单模子光纤24和第二单模光纤4的长度根据产品需求进行取值，本实施例不做具体描述。
S5、参考图5，将玻璃套管8套设在所述熔接段上，使得所述熔接段中的第一单模子光纤24和第二单模光纤4分别凸出于玻璃套管8的端面；为了方便施胶，玻璃套管8的一端设置有施胶孔9；施胶孔9位于玻璃套管8的一端面上，并与玻璃套管连通。
S6、将玻璃套管8与所述熔接段中的第一单模子光纤24胶接；所述胶接步骤如下：
T1、在玻璃套管8的施胶孔9内壁与所述熔接段中的第一单模子光纤24之间的空隙处填充紫外固化胶7；
T2、采用紫外灯照射紫外固化胶7，实现所述熔接段中的第一单模子光纤24与玻璃套管8胶接。
具体地，所述紫外灯的照射时间为1-4min；所述紫外灯的照射功率为80-120 mW/cm2。
在本实施例中，所述紫外灯的照射时间为2min；所述紫外灯的照射功率为100 mW/cm2。
作为本实施例的变形，所述紫外灯的照射时间还可以为1 min或者4min；所述紫外灯的照射功率还可以为80 mW/cm2或者120 mW/cm2。
S7、将凸出于玻璃套管8端面的所述熔接段中的第二单模光纤4切断，并采用研磨机对所述熔接段中的第二单模光纤4的断面及相应地玻璃套管8端面进行研磨和抛光，得到所述单纤。
本实施例的技术方案先将第一单模光纤2的两端分别与测试光源1和功率计3连接，检测第一单模光纤24的光损耗值并归零；然后将所述第一单模光纤2截断为与功率计3连接的第一单模子光纤24和与测试光源1连接的第二单模子光纤21，并将第二单模光纤4分别与第一单模子光纤24和第二单模子光纤21的断面端熔接，得到第三单模光纤，并对第三单模光纤的光损耗值进行测量；再将光损耗值测量合格后的所述第三单模光纤中的第二单模光纤4和第一单模子光纤24截断，得到单纤；在本实施例技术方案的光损耗值测试环节中，采用第一单模光纤24与测试光源1进行连接测试，由于第一单模光纤24的纤芯数值孔径较小，测试光源1射出的光进入第一单模光纤24时不会出现光散射现象，此时功率计3能够完全接受输出光，从而能够准确的测量所述第三单模光纤的光损耗值；另外，由于第三单模光纤中第二单模光纤4与第一单模光纤24有两处熔接，而得到的单纤中只有一处熔接；在实际判断所述单纤的光损耗值是否符合质量标准时，可以将所述第三单模光纤中两处熔接的总光损耗值与质量标准值进行比较；如果所述总光损耗值小于所述质量标准值则判断所述单纤的质量合格；因此，本实施例技术方案中的单纤制备方法能够准确地判断所述单纤的光损耗值是否合格。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单纤制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将第一单模光纤的两端分别与测试光源和功率计连接，检测所述第一单模光纤的光损耗值并归零；其中，所述第一单模光纤的纤芯数值孔径为0.08-0.13；
S2、将所述第一单模光纤截断为与所述功率计连接的第一单模子光纤和与所述测试光源连接的第二单模子光纤，并剥离所述第一单模子光纤和所述第二单模子光纤断面端的涂覆层；
S3、将剥离涂覆层后的第二单模光纤分别与所述第一单模子光纤和所述第二单模子光纤的断面端熔接，得到第三单模光纤；检测所述第三单模光纤的光损耗值；其中，所述第二单模光纤的纤芯数值孔径为0.28-0.41；
S4、将步骤S3中的所述第二单模光纤和所述第一单模子光纤截断，得到由部分所述第一单模子光纤和部分所述第二单模光纤熔接而成的熔接段；
S5、将所述熔接段穿设在玻璃套管内，使得所述熔接段中的第一单模子光纤和所述熔接段中的第二单模光纤分别凸出于所述玻璃套管的端面；
S6、将所述玻璃套管与所述熔接段中的第一单模子光纤胶接；
S7、将凸出于所述玻璃套管端面的所述熔接段中的第二单模光纤切断，并对所述熔接段中的第二单模光纤的断面及相应地玻璃套管端面进行研磨和抛光，得到所述单纤。
2.如权利要求1所述的单纤制备方法，其特征在于，所述第一单模光纤的纤芯数值孔径为0.11。
3.如权利要求1所述的单纤制备方法，其特征在于，在步骤S5中，所述玻璃套管的一端设置有施胶孔，所述施胶孔用于方便施胶；所述施胶孔位于所述玻璃套管的一端面上，并与所述玻璃套管连通。
4.如权利要求1所述的单纤制备方法，其特征在于，所述胶接方法包括如下步骤：
T1、在所述玻璃套管一端的内壁与所述熔接段中的第一单模子光纤之间的空隙处填充紫外固化胶；
T2、采用紫外灯照射所述紫外固化胶，实现所述熔接段中的第一单模子光纤与所述玻璃套管胶接。
5.如权利要求4所述的单纤制备方法，其特征在于，所述紫外灯的照射时间为1-4min；所述紫外灯的照射功率为80-120 mW/cm2。
6.如权利要求1所述的单纤制备方法，其特征在于，所述第二单模光纤的纤芯数值孔径为0.35。
7.一种单纤，其特征在于，所述单纤由权利要求1-6任一项所述的单纤制备方法制备而成。
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