[发明专利]光纤束套管及其制备方法、多芯光纤耦合器的制备方法

说明书

本申请涉及光纤束套管的制备方法、光纤束套管及多芯光纤耦合器的制备方法，光纤束套管供单模光纤插接，以使单模光纤与多芯光纤熔接，并形成多芯光纤耦合器，制备方法包括如下步骤：根据多芯光纤，选取多根第一管体；按照多芯光纤的纤芯圆心的几何排布，将各第一管体堆叠成管束；向第一管体的管孔中通入气体，并进行熔融拉制，同时调整气压值，以使第一管体的管孔形成光纤插接孔，并得到光纤束套管，光纤插接孔满足条件：d＞d₁，d‑d₁位于第一设定区间内，d为光纤插接孔的内径，d₁为用于插入光纤插接孔的单模光纤的直径；相邻光纤插接孔的间距等于多芯光纤中相邻纤芯的间距。本申请能解决相关技术中耦合损耗大、纤芯间耦合不均匀的问题。

技术领域

本申请涉及光纤耦合技术领域，特别涉及一种光纤束套管及其制备方法、多芯光纤耦合器的制备方法。

背景技术

光纤通信网是支撑大容量、高速率无线通信网快速发展的核心基础，随着未来5G/6G通信发展，大数据、人工智能、物联网等数据传输容量迅速提升，全球网络容量年均增长率已大大超越光通信网络传输容量的增速，逐渐出现容量危机，因此，提升现有光纤通信网传输容量已迫在眉睫。从现有光纤通信系统的物理链路来看，大多利用单模光纤，通过波分复用来提升信道容量，随着传输速率和光谱利用的不断提升，其容量已接近香农定理所限定的物理极限。

为此，人们开始不断关注如何充分提升单根光纤的利用率，开展多芯复用传输光纤的开发，多芯光纤空分复用技术近些年取得了蓬勃的发展，一方面显著提升了光纤通信系统的传输容量；另一方面，由于多芯光纤中不同纤芯、不同空间模式在同一光纤中共同传输时拥有不同的空间分布，这些空分光场特性会对周围环境参数的变化产生不同的响应，在此基础上可利用多芯光纤开展更前沿的传感技术研究。

然而，要实现多芯光纤的规模化应用，充分体现其性能优势，多芯光纤通信与传感系统需要与现有单模光纤通信系统相融合，则要求多芯光纤和单模光纤实现低损耗连接，因此，性能优良的多芯光纤耦合方法显得尤为重要，是推广多芯光纤实际应用与降低成本的核心关键技术。

相关技术中，采用的耦合方法是，单模光纤剥除涂层后，按照需要耦合的多芯光纤的纤芯分布结构，将所有的单模光纤排布成一个相应形状的光纤束，再插入一个内径比光纤束外径要大的毛细管中，由于是单模光纤排布好后整体插入，必须在毛细管中预留缝隙才能保证顺利插入，这就导致在后续的操作中，光纤束的结构很可能会发生变化，且一旦发生变化的话，就会造成单模光纤和多芯光纤对准有偏差，耦合损耗大，且纤芯间耦合不均匀，由于这种形状的改变是随机的，不同批次制作的多芯光纤耦合器，其耦合损耗差异也很大，不利于工业生产。

发明内容

本申请实施例提供一种光纤束套管及其制备方法、多芯光纤耦合器的制备方法，以解决相关技术中耦合损耗大、纤芯间耦合不均匀的问题。

第一方面，提供了一种光纤束套管的制备方法，所述光纤束套管用于供单模光纤插接，以使插入所述光纤束套管后的单模光纤与多芯光纤熔接，并形成多芯光纤耦合器，所述制备方法包括如下步骤：

根据多芯光纤，选取多根第一管体；

按照所述多芯光纤的纤芯圆心的几何排布，将各所述第一管体堆叠成管束；

向所述第一管体的管孔中通入气体，并进行熔融拉制，同时，调整气压值，以使所述第一管体的管孔形成光纤插接孔，并得到光纤束套管；

其中，所述光纤插接孔满足如下条件：

d＞d₁，且d-d₁位于第一设定区间内，d为所述光纤插接孔的内径，d₁为用于插入所述光纤插接孔的单模光纤的直径；两个相邻的所述光纤插接孔的间距D_孔等于所述多芯光纤中两个相邻纤芯的间距D。

一些实施例中，根据多芯光纤，选取多根第一管体，包括如下步骤：