專利名稱：光纖陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的光纖陣列，特別是可以減小光陣列器件中光纖通道之間的串?dāng)_的光纖陣列。主要應(yīng)用在光纖通信領(lǐng)域中進(jìn)行陣列器件的光耦合，比如用于AWG和光纖的耦合，陣列激光器和陣列光纖的耦合，陣列探測(cè)器和陣列光纖的耦合等等?？梢杂行У慕档陀捎诙嗣娣瓷?、散射及其他原因而造成的光纖通道之間的串?dāng)_；將端面拋磨成一定角度的斜面，提高光纖端面的回?fù)p；在端面鍍?cè)鐾改ぃ瑴p小串?dāng)_和插損，提高耦合效率和回?fù)p。主要應(yīng)用在光纖通信領(lǐng)域的陣列器件。
背景技術(shù)：
目前，隨著信息通訊量的不斷增加，光通訊正在走向集成化的道路。傳統(tǒng)的器件都在向體積更小功能更多性能更強(qiáng)的方向發(fā)展。在光通訊、測(cè)量和其他相關(guān)領(lǐng)域，由于光波導(dǎo)器件的廣泛應(yīng)用，與之耦合的光纖陣列的應(yīng)用越來越廣泛，制作方法隨之也越來越多，制作質(zhì)量、技術(shù)、效率和集成度不斷提高。
陣列光纖在結(jié)構(gòu)上，目前主要采用V型槽做下基板和平基板做上基板粘接的方法制作，材料多為硅、玻璃、塑料等。一般的制作方法是，將光纖一端包層撥去，露出裸光纖，將其放入V型槽內(nèi)，涂膠，然后將上基板放于其上，壓緊，對(duì)齊，使膠固化，再將沒有光纖的端面拋光，即成為光纖陣列。
由于器件的要求，光纖間距一般很小，在光纖陣列的應(yīng)用中，一個(gè)最主要的問題就是要克服相鄰光纖之間由于光散射、反射而產(chǎn)生的相互影響，即串?dāng)_。例如由陣列激光器出射光散射而造成的陣列激光器與陣列光纖耦合過程中也會(huì)產(chǎn)生串?dāng)_。
當(dāng)光纖端面是垂直截面時(shí)，在光纖內(nèi)傳播的光遇到端面會(huì)有少部分反射回去到光源，對(duì)光源造成損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種簡單易行、有效的降低反射、散射造成的光纖通道間的串?dāng)_和插損，在沒有更大的變動(dòng)或采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的情況下，耦合效率和回?fù)p，提高器件在系統(tǒng)中的性能，并效果極佳的新型光纖陣列。
本實(shí)用新型的光纖陣列包括上、下基板及陣列光纖，其光纖陣列的端面傾斜7-10度角，光纖陣列的端面鍍有針對(duì)光纖的折射率及光纖傳輸波長的增透膜，增透膜鍍?cè)诓捎霉馕詹牧现谱鞯纳匣寤蛳禄宓亩嗣嫔?，或者上基板和下基板的端面上?br> 所述的光纖陣列，其基板是采用光衰減玻璃材料制作。
基板采用的光吸收材料的膨脹系數(shù)小于3×106/K。
基板總體光吸收率大于20dB小于40dB。一般選用7-12dB/mm的光吸收材料，折射率在1.4到1.6之間。
所述的光纖陣列，增透膜的反射率小于0.5％。
所述的光纖陣列，其陣列光纖的光纖間距為0.25mm或其整數(shù)倍。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是制作方法簡單，與傳統(tǒng)方法相同，有效的降低了反射、散射造成的光纖通道間的串?dāng)_問題，而沒有更大的變動(dòng)或采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，從而提高了器件在系統(tǒng)中的性能，產(chǎn)生了意想不到的效果，解決了困擾該領(lǐng)域的技術(shù)難題。


圖1是傳統(tǒng)方法制作的光纖陣列的端面圖。1-1為上蓋片，1-2為下底片，1-3為光纖，1-4為膠。上蓋片1-1一般采用玻璃材料，下底片1-2是V型槽，將光纖夾在之間，用353ND膠粘接，然后將端面拋磨。
圖2為光纖陣列1的側(cè)視圖，可以看到，端面1-5被拋磨成θ度角，θ應(yīng)在7-10度間，這樣器件的串?dāng)_、插損、耦合效率及回?fù)p將得到很好的改善。
圖3是本實(shí)用新型制作出來的光纖陣列1。它的上蓋片1-1采用針對(duì)特定波長光吸收率到達(dá)10dB/mm以上的光衰減玻璃，下底片1-2采用V型槽。如果光纖間距要求較低，可以采用與上蓋片1-1相同的光衰減玻璃制作。光纖陣列的端面1-5被拋磨成7度角，為了達(dá)到更好的指標(biāo)可以鍍針對(duì)光纖及其中傳播光波長的增透膜。
具體實(shí)施方式
圖1、圖2是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。光纖陣列的端面被拋磨成7-10度傾角。這樣在光纖內(nèi)傳播的光在遇到端面時(shí)會(huì)反射出光纖外面，而不會(huì)回到光源，達(dá)到提高回?fù)p的效果。
本實(shí)用新型為了達(dá)到更好的指標(biāo)，采用光吸收材料制作上基板和、或下基板，端面鍍上針對(duì)光纖的折射率及光纖傳輸?shù)牟ㄩL的增透膜4-1。如用V型槽做下基板，吸收材料做上基板，涂353ND膠粘接光纖于中間制作而成的。本實(shí)用新型的光纖陣列采用能吸收光纖中所傳輸光的材料制作上基板和、或下基板，光吸收材料可以是光吸收玻璃、對(duì)紅外光吸收的塑料、環(huán)氧膠等，一般為光衰減玻璃，制作比較方便，也可以更好的與光纖的熱膨脹系數(shù)匹配，光吸收材料的膨脹系數(shù)小于3×106/K。
所述光吸收材料可以選用能選擇性吸收某一波長范圍之內(nèi)的光，如通信上經(jīng)常使用的980nm、1310nm、1550nm等波長的光?；蹇傮w吸收率大于20dB小于40dB。一般選用7-12dB/mm的光吸收材料。如果要求總體吸收率大于20dB以上，對(duì)于圖1所示的結(jié)構(gòu)，選用10dB/mm的光衰減玻璃，厚度0.5mm，長度2mm就可以達(dá)到總體吸收率的要求。吸收率不能過高，否則摻雜過多，基板材料的膨脹系數(shù)和折射率等指標(biāo)都會(huì)發(fā)生變化，甚至機(jī)械強(qiáng)度發(fā)生明顯的退化，造成結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。
另外，使用光衰減玻璃還可以使它的折射率與光纖的折射率相近，通信用的光纖折射率在1.46附近，可以采用折射率在1.4到1.6之間的玻璃作為基板，如普通的K9玻璃。這樣，在其端面鍍上針對(duì)光纖的折射率及光纖傳輸?shù)牟ㄩL的增透膜，可進(jìn)一步減少端面的反射、散射。雜散光會(huì)進(jìn)入光纖陣列的上基板和、或下基板，光會(huì)被吸收掉，減少了雜散光的串?dāng)_。對(duì)于光纖內(nèi)傳播的光，在端面處會(huì)有更多的傳播光穿過端面，而不會(huì)反射回去影響光源，從而提高了器件的耦合效率，插損降低，提高了回?fù)p。
為了改善器件的綜合性能，在采用光吸收材料減小串?dāng)_的同時(shí)，另一個(gè)重要的措施就是，將光纖端面拋磨7-10度的斜角，這樣在光纖內(nèi)傳播的光會(huì)在遇到界面時(shí)反射出光纖外面，而不是回到光源，從而達(dá)到提高回?fù)p的效果。
在系統(tǒng)對(duì)器件的要求更高時(shí)，還可以針對(duì)光纖的折射率及光纖傳播的光波長，在光纖陣列的端面鍍?cè)鐾改ぁ＿@樣，雜散光，不管是散射在還是反射在光纖陣列端面的光，由于增透膜的作用，會(huì)進(jìn)入光纖陣列的上蓋板或者下底板中，而這些材料是光吸收材料制作的，所以進(jìn)來的光會(huì)被吸收掉，而不是重新出射再次造成影響。這樣，就減少了造成串?dāng)_的雜散光，從而減少了串?dāng)_。對(duì)于光纖內(nèi)傳播的光，在遇到端面時(shí)，會(huì)有更多的光穿過端面，而不是反射回去影響光源，這樣，器件的耦合效率得到提高，插損降低，回?fù)p也得到了提高。一般的，光纖陣列是密封在器件中的，所有的光都是通過光纖進(jìn)入器件的，所以上面提到的雜散光都是具有相同性質(zhì)的。
根據(jù)器件的需要，光纖陣列的尺寸、光纖的間距可以調(diào)整。光纖陣列的尺寸變化主要在上蓋板和下底板上，這樣光纖陣列對(duì)光的吸收效果也會(huì)相應(yīng)變化，為了達(dá)到要求，可以調(diào)整吸收率以達(dá)到目標(biāo)。光纖的間距主要決定于下底板V型槽的間距。當(dāng)V型槽采用硅基腐蝕得到時(shí)，一般的，V型槽的間距是0.25mm或其整數(shù)倍。
權(quán)利要求1.一種光纖陣列，包括上、下基板及陣列光纖，其特征是光纖陣列的端面傾斜7-10度角，光纖陣列的端面鍍有針對(duì)光纖的折射率及光纖傳輸波長的增透膜，增透膜鍍?cè)诓捎霉馕詹牧现谱鞯纳匣搴?、或下基板的端面上?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖陣列，其特征是基板是采用光衰減玻璃材料制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖陣列，其特征是基板采用的光吸收材料的膨脹系數(shù)小于3×106/K。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖陣列，其特征是基板總體光吸收率大于20dB小于40dB。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖陣列，其特征是選用7-12dB/mm的光吸收材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖陣列，其特征是基板是采用折射率在1.4到1.6之間的光吸收材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖陣列，增透膜的反射率小于0.5％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖陣列，其特征是陣列光纖的光纖間距為0.25mm或其整數(shù)倍。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種的光纖陣列，光纖陣列的端面傾斜7－10度角，光纖陣列的端面被鍍有針對(duì)光纖的折射率及光纖傳輸波長的增透膜，增透膜的反射率小于0.5％。光纖陣列中的光纖間距為0.25mm或其整數(shù)倍。采用光吸收材料制作上基板和或下基板。具有光衰減作用的光衰減玻璃是最佳選擇。基板總體吸收率大于20dB小于40dB，一般選用7－12dB/mm的光吸收材料，其折射率在1.4到1.6之間。本方案的優(yōu)點(diǎn)是大制作方法簡單，有效的降低了反射、散射造成的光纖通道間的串?dāng)_問題，而沒有更大的變動(dòng)或采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，從而提高了器件在系統(tǒng)中的性能，產(chǎn)生了意想不到的效果，解決了困擾該領(lǐng)域的技術(shù)難題。
文檔編號(hào)G02B6/24GK2557961SQ0222940
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者張小濤, 李傳文, 米全林 申請(qǐng)人:武漢光迅科技有限責(zé)任公司