我们公司研发的光纤耦合系统中通常存在大气扰动、环境振动、温度和重力变化以及器件应力释放等动态因素引起的光束抖动和光轴偏离,当光斑偏移光纤的中心大于模场直径2w0时,空间光将无法耦合进入单模光纤。本发明系统校正后的空间光与光纤光轴的对准偏差<0.1w0,校正精度主要受角锥棱镜的光束偏角影响。光纤耦合系统根据耦合效率与对准偏差的关系,校正后的对准偏差满足实现≥70%系统耦合效率的要求,有效提高了空间光至光纤的耦合效率。光纤耦合系统此设备较大的好处就是上手特别快,只要会操作电脑,基本上24小时就可以单独操作。吉林自动耦合光纤耦合系统机构

光纤耦合系统在低速领域已由实验证明具有优良的性能,但在高速领域却存在光纤的带宽较低,限制了系统的时间响应这样一个重要的因素。因此考虑采用色散较小的单模光纤,使系统的时间响应不再受限于光纤带宽。但是这样的话,经探头收集到的信号光是使用多模光纤来进行接收的以尽可能多的收集到信号光,但是当信号光耦合进单模光纤时就存在着耦合效率低这样一个情况。耦合效率较低将直接导致了结尾干涉信号的信噪较差,直接影响了后续的数据处理。因此为了提高从多模光纤到单模光纤的耦合效率,我们需要研制一种多-单模耦合器件,使得从多模光纤的出射光尽可能多的耦合到单模光纤中,以方便后续的数据处理。吉林自动耦合光纤耦合系统机构熔融硅光纤中具有较低损耗的波长约在1550nm附近,在此波长上的损耗约为0.12dB/km。

保偏光纤耦合系统采用独特的强熔拉锥工艺制备,用于光路的分光,可将输入光均分成三束光。保偏光纤耦合系统通过了多种可靠性试验以及各种工业应用环境考核试验,性能稳定,可靠性高,已在国家多个重点工程中应用。主要特点:体积小、附加损耗低、环境稳定性好、可靠性高。保偏光纤耦合系统可主要应用于:相干光通信、光纤陀螺以及光纤传感系统。由于光网络系统也需要将光信号进行耦合、分支、分配,这就需要光纤耦合系统来实现。光纤耦合系统又称光分路系统、分光系统,是光纤链路中较重要的无源系统件之一,是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接系统件,常用M×N来表示一个分路系统有M个输入端和N个输出端。
光纤耦合系统按从强到弱的顺序的分类:(1)内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据,或者直接转入另一个模块时,就发生了内容耦合。此时,被修改的模块完全依赖于修改它的模块。(2)公共耦合。两个以上的模块共同引用一个全局数据项就称为公共耦合。(3)外部耦合。若一组模块都访问同一全局数据项,则称为外部耦合。(4)控制耦合。一个模块在界面上传递一个信号控制另一个模块,接收信号的模块的动作根据信号值进行调整,称为控制耦合。(5)标记耦合。模块间通过参数传递复杂的内部数据结构,称为标记耦合。此数据结构的变化将使相关的模块发生变化。(6)数据耦合。模块间通过参数传递基本类型的数据,称为数据耦合。(7)非直接耦合。模块间没有信息传递时,属于非直接耦合。光子晶体光纤耦合系统有比较多奇特的性质。

采用球形光纤端面不只可以提高光纤与光纤之间的耦合效率,而且利于实验光路调试。但是采用这样一种较为简单的耦合方法存在一些比较严重的问题:烧制过程中不易把握温度及用力大小,比较难烧制出所需的球形;采用球形光纤直接耦合的耦合效率远远低于采用分离透镜耦合法所能达到的耦合效率。锥形光纤直接耦合制作锥形光纤的方法有腐蚀、磨削和加热三种方法,前两种方法将光纤包层制成锥体而保持芯径不变,后一种方法则利用电弧放电加热或者利用熔融拉锥机加热,使纤芯与包层一起成比例地拉伸成一定长度和锥度的锥体。保偏光纤耦合系统性能稳定,可靠性高,已在国家多个重点工程中应用。吉林自动耦合光纤耦合系统机构
光纤耦合系统具有的优点:优越的适用性。吉林自动耦合光纤耦合系统机构
光纤耦合系统的耦合过程:(1)将粘接后的芯片装夹固定在调整架底座上;(2)将FA分别装夹固定在左右两侧的高精度六维微调架上;(3)在CCD图像监控系统下,依据屏幕上的十字交叉线,将光纤FA与芯片调节平行;(4)将两端FA分别接上红光源,将FA与芯片波导初步对准;(5)将光源,偏振控制器,光功率计连接起来,耦合实验前,进行存光操作测试原始光信号。(6)将输入端FA连接至光源,输出端FA连接至高速功率计,根据功率计显示的插损值调节微调架使光路达到较佳位置。调节期间,由于硅基波导的偏振敏感特性,可以通过调节偏振控制器判断光是否进入波导中,以及调节插损至较佳值。在耦合损耗达到较佳值时,记录插损值(IL)。在完成芯片耦合以后,进行耦合封装,UV固化系统是用来固化紫外胶的,而胶的选取直接影响到耦合结构的可靠性。对于紫外胶来说,在固化过程中,单位面积上接收的光强是有较佳区间的,过少则固化不完全,过多则造成胶的劣化等其它问题。因此采用梯度固化措施,即光功率与时间呈梯度化分布。吉林自动耦合光纤耦合系统机构