制備保偏光纖陣列的裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖傳感和光纖陣列制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備保偏光纖陣列的裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光通信的大力發(fā)展，生產(chǎn)的光波導(dǎo)器件具有體積小、集成化的發(fā)展趨勢，波導(dǎo)通道的中心以固定間距排列在一條直線上，對于高精度的光波導(dǎo)陣列與光纖之間的耦合，無法采用單根光纖與波導(dǎo)對接的方法來實(shí)現(xiàn)對接，要使光纖陣列與光波導(dǎo)陣列連接時每個通道均具有最好的耦光率，光纖陣列的中心間距必須具有很高的精度，光纖陣列在集成光學(xué)器件、光學(xué)成像以及探測系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。同時隨著光纖通信以及光纖傳感等領(lǐng)域的發(fā)展，保偏光纖以其特有的偏振模傳輸特性獲得了廣泛的應(yīng)用，高精度的相干檢測和光纖傳感技術(shù)是光纖陀螺的基礎(chǔ)，其輸出信號的穩(wěn)定性由光纖中兩束相干光偏振態(tài)的穩(wěn)定性所決定，保偏光纖能夠?qū)崿F(xiàn)偏振光的穩(wěn)定傳輸，能夠滿足高精度傳感的要求。在光纖陀螺的應(yīng)用中，要使線偏振光沿一雙折射軸注入，需要確定偏振軸的位置，這就需要制作光纖陣列時需要偏振軸對準(zhǔn)。
[0003]然而，現(xiàn)在的生產(chǎn)設(shè)備，光纖陣列的中心間距和偏振軸的位置難以精準(zhǔn)確定，制作出來的保偏光纖陣列質(zhì)量難以保證，且設(shè)備復(fù)雜，使用不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中描述的不足，本發(fā)明的目的是提供一種光纖陣列中心間距精度高，偏振軸位置精準(zhǔn)，設(shè)備簡單，產(chǎn)品質(zhì)量高的制備保偏光纖陣列的裝置及其使用方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種制備保偏光纖陣列的裝置，包括夾具、泡棉、手動旋轉(zhuǎn)臺、顯微鏡I和顯微鏡Π，夾具和手動旋轉(zhuǎn)臺相對設(shè)置，泡棉位于夾具和手動旋轉(zhuǎn)臺之間，在泡棉上設(shè)置有若干條縫隙；在夾具上安裝有V槽基板，在V槽基板上設(shè)置有若干與縫隙相對應(yīng)的V槽;顯微鏡I設(shè)置在V槽基板的前方且顯微鏡I的光軸與V槽平行，顯微鏡Π設(shè)置在V槽基板的上方且顯微鏡Π的光軸與V槽垂直。
[0006]所述V槽基板包括基板本體，基板本體為二級臺階結(jié)構(gòu)，包括一級臺階和二級臺階，在二級臺階上設(shè)有若干V槽，在V槽上設(shè)置有蓋板，蓋板上設(shè)置有壓板。
[0007]所述V槽之間的間距為127 μπι或250 μπι。
[0008]所述夾具包括夾具本體，在夾具本體上設(shè)有通槽，通槽內(nèi)設(shè)置有用于安裝V槽基板的矩形槽，在矩形槽前方的通槽內(nèi)設(shè)有U槽基板，U槽基板上設(shè)置有U槽，U槽的底面為平面；在通槽的兩側(cè)設(shè)置有凹槽，凹槽的上端和下端均設(shè)有螺紋孔，壓板設(shè)置在蓋板上方且壓板的兩端位于相應(yīng)的凹槽內(nèi)，螺釘I和螺釘π穿過相對應(yīng)的螺紋孔將壓板固緊。
[0009]在螺釘I與壓板之間設(shè)有彈簧和鋼珠I，并且鋼珠I與壓板接觸，在螺釘Π與壓板之間設(shè)有鋼珠Π。
[0010]所述U槽的底部、V槽的底部和縫隙的底部位于同一平面內(nèi)。
[0011]制備保偏光纖陣列的裝置的使用方法，步驟如下:
步驟1，將V槽基板和蓋板清洗干凈；
步驟2，用塑料鑷子將V槽基板放在夾具的通槽內(nèi)的矩形槽內(nèi)；
步驟3，將N根保偏光纖的一端除去涂覆層，并將端面切平整；
步驟4，將保偏光纖除去涂覆層的一端放在V槽內(nèi)，保偏光纖的另一端穿過泡棉的對應(yīng)的縫隙后設(shè)置在手動旋轉(zhuǎn)臺內(nèi)，并在V槽上蓋上蓋板；
步驟5，調(diào)節(jié)顯微鏡Π的調(diào)節(jié)架，觀察相應(yīng)的CCD顯示器，撥動保偏光纖，使保偏光纖完全放入V槽中，并調(diào)整蓋板位置，使蓋板將V槽基板的V槽完全覆蓋并對齊，且使保偏光纖的裸纖部分延伸到U槽中，輕輕擰動螺釘Π，壓板下方的鋼珠Π下移，通過彈簧的作用，使蓋板與V槽位置相對固定；
步驟6，微調(diào)顯微鏡I的三維調(diào)節(jié)架，觀察相應(yīng)的CCD顯示器，找到保偏光纖的端面，并進(jìn)行校正圖像；
步驟7，旋轉(zhuǎn)保偏光纖；
步驟8，對V槽基板的二級臺階進(jìn)行點(diǎn)UV膠并固化；
步驟9，對V槽基板的一級臺階進(jìn)行點(diǎn)UV膠并固化；
步驟10，V槽基板的一級臺階UV固化完成后，擰動螺絲Π，鋼珠Π上移，取出半成品，進(jìn)行UV淋?。?br> 步驟11，利用磨拋機(jī)臺對保偏光纖陣列進(jìn)行端面磨拋。
[0012]在步驟7中，旋轉(zhuǎn)保偏光纖具體為，首先，手動旋轉(zhuǎn)保偏光纖位于泡棉縫隙處的一端，對保偏光纖進(jìn)行粗調(diào)，并通過CCD顯示器內(nèi)的圖像觀察保偏光纖的熊貓眼的轉(zhuǎn)動，當(dāng)熊貓眼中心與芯區(qū)中心所在的直線與基準(zhǔn)水平線近似平行時，停止粗調(diào)；
其次利用手動旋轉(zhuǎn)臺對保偏光纖進(jìn)行細(xì)調(diào)旋轉(zhuǎn)，并通過CCD顯示器內(nèi)的圖像觀察保偏光纖的熊貓眼的轉(zhuǎn)動，當(dāng)熊貓眼轉(zhuǎn)動與兩條基準(zhǔn)線相切時，停止轉(zhuǎn)動，并用膠帶將保偏光纖預(yù)固定。
[0013]在步驟8中，二級臺階點(diǎn)UV膠固化的步驟具體如下:首先，在V槽基板的二級臺階靠近一級臺階的一端點(diǎn)UV膠，等待紫外膠均勻滲透到蓋板與V槽中，其次，通過顯微鏡Π觀察V槽內(nèi)有無氣泡;然后，調(diào)節(jié)UV燈的調(diào)節(jié)桿，使UV燈照到二級臺階上，進(jìn)行UV固化。
[0014]在步驟9中，一級臺階點(diǎn)UV膠固化的步驟具體如下:具體地，首先，在V槽基板的一級臺階點(diǎn)UV膠，UV膠的膠量不超過蓋板;然后，調(diào)節(jié)UV燈的調(diào)節(jié)桿，使UV燈照到一級臺階上，進(jìn)行UV固化。
[0015]本發(fā)明通過泡棉上設(shè)置的縫隙和V槽基板上的V槽使保偏光纖陣列的中心間距精確，在調(diào)整保偏光纖陣列的偏振軸時，采用泡棉粗調(diào)與手動旋轉(zhuǎn)臺細(xì)調(diào)相結(jié)合的方式，并通過顯微鏡I觀察保偏光纖的轉(zhuǎn)動，即節(jié)省了成本，又能夠精確控制旋轉(zhuǎn)角度，還能確保保偏光纖的偏振軸位置精準(zhǔn)，滿足市場上要求的消光比大于30 dB的要求。使用本發(fā)明的裝置制備的保偏光纖陣列質(zhì)量好，光纖陣列的中心距精確，偏振軸位置精準(zhǔn)，且本發(fā)明設(shè)備制作成本低，操作方法簡單，產(chǎn)品質(zhì)量高。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明V槽基板、保偏光纖和夾具的裝配圖。
[0018]圖3為本發(fā)明夾具、顯微鏡I及泡棉的組裝圖。
[0019]圖4為本發(fā)明使用狀態(tài)圖。
[0020]圖5為本發(fā)明V槽基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖6為本發(fā)明熊貓保偏光纖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為帶基準(zhǔn)線的熊貓保偏光纖結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1-7所示，一種制備保偏光纖陣列的裝置，包括夾具10、泡棉7、手動旋轉(zhuǎn)臺(圖中為示出)、顯微鏡18和顯微鏡Π 11，夾具10和手動旋轉(zhuǎn)臺相對設(shè)置，泡棉7位于夾具10和手動旋轉(zhuǎn)臺之間，在泡棉7上設(shè)置有若干條縫隙；在夾具10上安裝有V槽基板5，在V槽基板5上設(shè)置有若干與縫隙相對應(yīng)的V槽;顯微鏡18設(shè)置在V槽基板5的前方且顯微鏡18的光軸與V槽平行，顯微鏡Π 11設(shè)置在V槽基板5的上方且顯微鏡Π 11的光軸與V槽垂直。
[0024]所述V槽基板5包括基板本體，基板本體為二級臺階結(jié)構(gòu)，包括一級臺階5-1和二級臺階5-2，在二級臺階5-2上設(shè)有若干V槽，V槽之間的間距為127 μπι或250 μπι。在V槽上設(shè)置有蓋板，蓋板上設(shè)置有壓板2。
[0025]所述夾具10包括夾具本體，在夾具本體上設(shè)有通槽10-1，通槽10-1內(nèi)設(shè)置有用于安裝V槽基板5的矩形槽10-2，在矩形槽10-2前方的通槽10-1內(nèi)設(shè)有U槽基板10-3，U槽基板10-3上設(shè)置有U槽，U槽的底面為平面;在通槽10-1的兩側(cè)設(shè)置有凹槽10-4，凹槽10-4的上端和下端均設(shè)有螺紋孔，壓板2設(shè)置在蓋板上方且壓板的兩端位于相應(yīng)的凹槽10-4內(nèi)，螺釘13和螺釘Π 3-1穿過相應(yīng)的螺紋孔將壓板2固緊。
[0026]所述U槽的底部、V槽的底部和縫隙的底部位于同一平面內(nèi)。
[0027]優(yōu)選地，在螺釘13與壓板2之間設(shè)有彈簧和鋼珠I，并且鋼珠I與壓板2接觸，在螺釘Π 3-1與壓板2之間設(shè)有鋼珠Π。
[0028]制備保偏光纖陣列的裝置的使用方法，步驟如下:
步驟1，將V槽基板5和蓋板清洗干凈。
[0029]步驟2，用塑料鑷子將V槽基板5放在夾具10的通槽10-1內(nèi)的矩形槽10-2內(nèi)。
[0030]步驟3，將N根保偏光纖6的一端除去涂覆層，并將端面切平整。
[0031]步驟4，將保偏光纖6除去涂覆層的一端放在V槽內(nèi)，保偏光纖6的另一端穿過泡棉7的對應(yīng)的縫隙后設(shè)置在手動旋轉(zhuǎn)臺內(nèi)，并在V槽上蓋上蓋板；
步驟5，調(diào)節(jié)顯微鏡Π 11的調(diào)節(jié)架，觀察相應(yīng)的CCD顯示器，撥動保偏光纖6，使保偏