[发明专利]一种细径保偏光纤与微芯片定轴耦合系统及方法

说明书

本发明属于微器件制造技术领域，涉及一种细径保偏光纤与微芯片定轴耦合系统及方法。本发明耦合系统包括光学平台(11)、三维调节台Ⅰ(6)、滑块(8)、导轨(9)、固定基座(12)、精密三维对接耦合台(13)、控制处理系统(19)、显微镜Ⅲ(20)、定轴装置(21)、二维微调平台(22)、光电转换器(23)。本发明能够实现细径保偏光纤的精密定轴控制同时也方便和微芯片耦合对接，具有对定轴准确，操作方便，系统简单的特点。

技术领域

本发明属于微器件制造技术领域，涉及一种细径保偏光纤与微芯片定轴耦合系统及方法。

背景技术

如图1所述，本发明所指细径保偏光纤其包层1直径只有40μm，其纤芯4只有2-3μm，应力区2为椭圆型。这种光纤直径远远小于普通光纤。

目前，对光纤的定轴控制主要有两种方法，其一是以“五指法”为代表的光纤侧面打光定轴方法，其二是以集成光学调制器等为应用场合的端面检测方法，这种方法是将光纤粘接在陶瓷块后进行端面检测的方法。

本发明提出的细径保偏光纤定轴控制属于端面检测方法，但是由于细径保偏光纤直径太细，采用现有方法无法获得高精度的定轴控制。

发明内容

本发明的目的是：提出了一种能够细径保偏光纤与微芯片定轴耦合系统。

另外，本发明还提供一种细径保偏光纤与微芯片定轴耦合方法。

本发明的技术方案是：一种细径保偏光纤与微芯片定轴耦合系统，其包括光学平台11、三维调节台Ⅰ6、滑块8、导轨9、固定基座12、精密三维对接耦合台13、控制处理系统19、显微镜Ⅲ20、定轴装置21、二维微调平台22、光电转换器23，其中，导轨9固定在光学平台11上，滑块8设置在导轨9内，三维调节台Ⅰ6和滑块8固定在一起，同时三维调节台Ⅰ6和固定基座12也固定在一起，固定基座12靠近三维调节台Ⅰ6的部分固定有光电转换器23，在远离三维调节台Ⅰ6的一端固定有二维微调平台22，精密三维对接耦合台13固定在光学平台的右下方，用于对保偏光纤端面进行成像的显微镜Ⅲ20固定在光学平台11上，并与控制处理系统19连接，所述控制处理系统19与控制定轴装置21连接，以使得保偏光纤转动到指定角度。

所述定轴装置21包括步进电机24、变速器28、联轴器29、光纤夹头底座25、光纤夹头26和压块27，所述步进电机24和变速器28连接在一起，光纤夹头26固定在光纤夹头底座25中并且能够自由旋转，所述光纤夹头底座25和光纤夹头26整体放置在二维微调平台22上，变速器28和光纤夹头26通过联轴器29连接在一起。

光纤夹头26的头部带有细缝，且光纤夹头26中部装有小磁铁30，用以吸附压块，保证压紧力。

所述显微镜Ⅲ20镜头中心线高度和光纤夹头26的中心线高度相同，且工作在暗场模式。

所述光学平台11上通过支杆18固定有显微镜Ⅱ17，使得显微镜Ⅱ17位于精密三维对接耦合台13的正上方。

光学平台上固定有三维调节台Ⅱ14，三维调节台Ⅱ14上固定有显微镜Ⅰ15，通过调节三维调节台Ⅱ14的三个方向位移，实现显微镜Ⅰ15对光纤端面和微芯片端面位置的检测。

所述的细径保偏光纤与微芯片定轴耦合系统包括两个相互垂直的调节杆Ⅰ32和调节杆Ⅱ33，二者由万向节31连接在一起，其中，调节杆Ⅰ32和光学平台11固定在一起，调节杆Ⅱ33的一端设置有支撑座34。

光学平台上固定有支架16，处于在精密三维对接耦合台13的旁边。

导轨9两端安装有限位块Ⅰ7和限位块Ⅱ10，保证固定在导轨9上的滑块8每次滑动的位置恒定。