[发明专利]用于多芯光纤的空分复用/解复用器的制备方法

说明书

一种用于多芯光纤的空分复用/解复用器的制备方法包括以下步骤：准备多芯光纤和单芯光纤；将单芯光纤一端有机涂覆层去除，浸入氢氟酸溶液中腐蚀，制成腐蚀单芯光纤；将低熔点空心玻璃管采用拉丝塔拉制成若干个预制管；将低熔点实心玻璃棒采用拉丝塔拉制成若干个不同尺寸的预制棒；或者将低熔点实心玻璃棒的端面采用水刀进行打孔，制成打孔预制棒；通过拉丝制备外套管，经过预拉锥后将腐蚀单芯光纤插入预制椎管，经过粘结和陶瓷头研磨后，制成用于多芯光纤的空分复用/解复用器。本发明的方法制备过程相较常见的透镜耦合方法以及聚合物波导法操作更加简单，成本更低；制作的复用器体积小，灵活耐用，可批量生产。

技术领域

本发明属于多芯光纤通信技术领域，特别涉及用于多芯光纤的空分复用/解复用器的制备方法。

背景技术

传统单模光纤系统容量随着光通信网络的飞速增长已经接近极限，其传输容量每5年增长10倍，数据的传输对系统光通信网容量提出了更高的要求，进一步提高光传输介质容量成为迫切需求。基于多芯光纤的空分复用技术由于其对空间维度的利用是确保光纤传输系统实现超大容量、超高速率、超长距离传输的必要条件。多芯光纤的设计方案成为近几年的研究热点，多芯光纤通信系统需要与现有的单模光纤通信系统兼容，这就需要将多芯光纤和单模光纤之间建立连接，制备多芯光纤与标准单芯光纤连接的扇入扇出复用器件对多芯光纤通信至关重要。

目前现有的多芯光纤空分复用/解复用的制备方法有几种方式：聚合物波导法：基于直写光波导的方案有望制备小体积低成本的空分复用器，但不足之处在于一方面制备精度还有待提高，另一方面由于波导与光纤对接处的模场失配引起额外的损耗和串扰；自由空间光学法：使用微小透镜将多芯光纤与单芯光纤进行耦合，需要多个透镜进行精确对准操作难度大，体积大，成本高；集束拉锥法：将多根单芯光纤进行拉锥，使其拉锥后光纤端面与多芯光纤精准对接，实现多芯到单芯的光场耦合，这种空分复用器加工技术复杂，需精准控制每根单芯光纤拉锥比，制备难度大，不能用于纤芯排列较为复杂或纤芯数量较多的多芯光纤。综上所述，目前各类多芯光纤复用器制备过程都受到所使用的光纤的影响，且难以适用于纤芯数量较多，纤芯排布复杂的多芯光纤，制备难度较大。

发明内容

为克服现有技术不足，本发明提供一种用于多芯光纤的空分复用/解复用器的制备方法，基于使用低熔点石英棒和石英管堆叠技术，以及低熔点石英棒打孔技术来提供适用于多芯光纤的空分复用/解复用器制备方法，适用于纤芯排列较为复杂的多芯光纤，实现将单芯光纤中的信号复用到多芯光纤中，以及将多芯光纤中的信号解复用到单芯光纤中。

本发明的用于多芯光纤的空分复用/解复用器的制备方法之一包括以下步骤：

(1)准备具有N个纤芯的多芯光纤；准备N个单芯光纤；其中单芯光纤的纤芯直径和模场直径与多芯光纤的纤芯直径和模场直径相匹配；N1；

(2)将单芯光纤一端有机涂覆层去除，去除有机涂覆层的部分长度为4～5cm；然后将去除有机涂覆层的部分浸入高浓度氢氟酸溶液中，对包层进行腐蚀，直到腐蚀后的包层直径大于多芯光纤的纤芯间距1～2μm；再将进行腐蚀的部分浸入低浓度氢氟酸溶液中，进行腐蚀至该部分的包层直径与多芯光纤的纤芯间距相同，制成前端带有腐蚀段的腐蚀单芯光纤；所述的高浓度氢氟酸的质量浓度为35～45％；所述的低浓度氢氟酸溶液的质量浓度为15～25％；

(3)将低熔点空心玻璃管采用拉丝塔拉制成若干个预制管；将低熔点实心玻璃棒采用拉丝塔拉制成若干个不同尺寸的预制棒；

(4)将若干个预制管堆叠后置于一个低熔点空心玻璃管内，使其构成一个对应多芯光纤的放大模拟结构；然后将若干个预制棒填充在若干个堆叠的预制管的相邻缝隙之间，并填充在预制管和低熔点空心玻璃管之间的缝隙处，进行填缝处理，将若干个预制管与低熔点空心玻璃管压紧，制成预制结构；

(5)将预制结构采用拉丝塔进行拉丝，制成由内部设有多个堆叠内管的外套管；外套管长度为10～15cm；该外套管内的堆叠内管的内径与单芯光纤的外径相匹配；