[发明专利]倾斜切割光纤与制造及使用倾斜切割光纤的方法

说明书

技术领域

本发明的技术涉及光纤，且尤其涉及用于监视光学光源的倾斜切割光纤

背景技术

光纤可在各种应用中用来传输或处理光。实例包括：将光输送到形成在衬底上的集成光学组件或装置或从所述组件或装置接收光；在波长分割多路复用光学通信装置及系统中传输信息通道；形成光纤开关矩阵装置或光纤阵列到阵列连接器，及产生用于光放大或激光振荡的光增益。光纤本质上充当“光管”以将光限制在光纤边界中且将光从一个点传递到另一个点。

典型光纤可简化为具有光纤芯及围绕光纤芯的包覆层。光纤芯的折射率比包层高从而限制光。光线相对于光纤芯的纵轴在最大角度内耦合到光纤芯中，所述光线在光纤芯与包层的界面处全内反射。全内反射(TIR)为当光线以一角度照射介质边界时发生的光学现象，所述角度大于相对于表面的法线的临界角。如果在边界的另一侧上的材料的折射率较低，则不会有光通过且反射全部光。临界角为当高于所述角度时会发生全内反射的入射角。此TIR在空间上将光线的光能限制在一或多个选定的光纤模式中以沿着光纤芯引导光能。

用于短距离应用(例如＜1km)的光学链路可采用多模光纤来获得对于源及探测器的放松的对准容差。多模光纤芯的大尺寸使光学互连对关于法布里-珀罗(Fabry-Perot)或垂直腔面发射激光器(VCSEL)激光源的侧向、角度及轴向未对准高度容忍。由于这一原因及其他原因，有时需要监视在光纤中传播的光量。举例来说，给定光学链路的眼睛安全需求可规定光纤功率等级不超过预定义最大等级。同时，在探测器处接收的光学功率应比所需最小等级大从而避免由于探测器噪声导致的位错误或使由于探测器噪声导致的位错误最小。光源在用以将链路光学功率保持在所需最大等级与最小等级之间的功率等级下的功率等级下将光学信号发射到光纤中。而且，随着激光器老化，激光器产生的光的量在恒定激光驱动条件下可缓慢改变。在源到光纤耦合应用中的解决方案涉及将探测器定位在激光源附近以监视来自激光源的光。将一部分光学功率导向探测器以在激光器的寿命期间监视输出功率等级。

需要具有用于监视在光纤中传播的光的量的方案，所述方案可在沿着光纤的任意地点使用且所述方案可以紧凑形式来实施。

发明内容

详细描述中揭示的实施例包括至少一个光纤，所述至少一个光纤包含安置在光纤的端部的多个切面。多个切面中的上切面相对于光纤的纵轴以不同于所述多个切面中的下切面的角度安置或形成。光纤在一个端部具有倾斜面，所述倾斜面具有上切面及下切面，所述上切面及下切面将来自光束的光分裂于光纤芯与探测器之间。以第一角度安置或形成光纤的端部的倾斜面的所述切面中的第一面，以使得来自光学组件、照射第一面的光全内反射到光纤芯中。第二切面相对于光纤的纵轴以小于第一角度的第二角度安置或形成，以使得来自光学组件的光的一部分通过第二面折射并照射到探测器上。

在一端具有一个拥有多个切面的倾斜面的光纤可用以将来自光学光源的光束的光分裂到探测器，以使得来自光学光源的光可经分接出以用于监视目的。在探测器处探测的光可经测量且可用于多种目的，包括(但不限于)相对于光学光源对准光纤，及光学光源的光学衰减。此种分接设计允许紧凑的封装方法，其中光学光源(例如VCSEL)和探测器在紧凑封装中紧靠在一起。

详细描述中揭示的其他实施例包括形成具有多个切面的倾斜切割光纤的方法。所述方法包括将光纤的端部以第一角度切割以在所述光纤的端部形成第一倾斜切面。所述方法也包括将光纤的端部以第二角度切割以在光纤的端部形成第二倾斜切面，其中第一角度与第二角度不同。

本文所揭示的另一实施例包括监视衬底上的光学光源的方法。从光学光源将光导向具有至少一个倾斜切割端部的光纤。光纤的底表面将光反射到探测器，所述探测器位于接近光学光源的衬底上。光纤的底表面将来自光学光源的光的第一部分TIR反射。可在第一探测器处探测光的所述第一部分，所述第一探测器位于接近光学光源的衬底上。光纤的底表面将来自光学光源的光的第二部分菲涅耳(Fresnel)反射。可在第二探测器处探测光的所述第二部分，所述第二探测器位于接近光学光源的衬底上。

其他实施例包括监视光学光源的另一方法。将光从光学光源导向具有至少一个倾斜切割端部的光纤。光由光纤的倾斜切割端部反射且光在探测器处被探测。在一个实施例中，光纤进一步包含多个切面，所述多个切面安置于光纤的倾斜切割端部处。多个切面中的上切面相对于光纤的纵轴以不同于多个切面中的下切面的角度安置或形成。