一种定位设备、光纤设备以及相关设备的制作方法

本技术涉及光纤通信，尤其涉及一种定位设备、光纤设备以及相关设备。

背景技术：

1、二维光纤阵列包括呈二维排布的多条光纤，二维光纤阵列能够实现对光信号的灵活路由。

2、为获得二维光纤阵列，可在单层基板上刻蚀呈单行排布的v形槽，光纤卡持在v形槽中，再将多层已刻蚀v型槽的基板进行堆叠，以实现二维光纤阵列。

3、但是，v形槽刻蚀工艺的精度受限于基板加工精度，导致多层基板堆叠时，容易出现光纤相对于v型槽出现位置偏移的情况，也容易出现位于不同层的v形槽之间的位置偏移的情况，那么，增加了光纤阵列传输光信号的插损。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种定位设备、光纤设备以及相关设备，该定位设备实现光信号高密度传输的同时，有效的抑制光纤的位置误差以及指向精度误差，以提升传输带宽，降低插损。

2、第一方面，本技术提供了一种定位设备，包括被壳体包裹的多条通道，所述多条通道整体在所述壳体内固定排布，所述通道用于被光纤穿过，所述多条通道连通所述定位设备的入口和出口，所述定位设备所固定的光纤经由定位设备的入口穿入定位设备，并从定位设备的出口穿出。在所述入口处的相邻所述通道的间距大于在所述出口处的相邻所述通道的间距。

3、采用本方面所示，光纤穿过通道以实现对光纤定位的目的，因壳体的包裹作用，使得不同通道之间的相对位置关系保持不变，有效的避免了不同通道之间位置出现偏移的情况，有效的降低了光纤从出口穿出的位置误差以及指向精度误差，降低了插损。在入口处的相邻通道的间距大于在出口处的相邻通道的间距的情况下，入口的单位面积内包括的通道数量小于出口的单位面积内包括的通道数量，那么，定位设备的出口能够在单位面积内集成大量的光纤，提升了定位设备的出口处的空间利用率，实现光信号的高密度传输，满足高密度集成化需要。

4、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述通道具有变化的内径，其中，所述通道在所述入口处的内径大于在所述出口处的内径。其中，通道的内径是指通道内部通流或贯通部分的直径，即允许光纤穿过的实际有效直径。

5、采用本实现方式，所述通道在入口处比较大的内径被光纤穿入，所述通道在出口处比较小的内径被光纤穿出。因所述通道在入口处的内径比较大，那么，便于将光纤插入通道，提升了将光纤固定在定位设备上的效率，以实现定位设备的通道对光纤实现粗定位的目的，所述通道在入口处的内径允许光纤穿入时存在较大的位置误差以及指向精度误差。所述通道在出口处的内径较小，实现了对光纤的精细定位，通过所述通道在出口处对光纤的精细定位，有效的降低了光纤从出口穿出的位置误差以及指向精度误差。

6、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述通道的数量大于或等于所述光纤的数量。

7、采用本实现方式，若需要对光纤进行定位，则使得光纤穿过定位设备包括的通道，因壳体的包裹作用，使得通过通道固定的不同光纤之间的相对位置关系保持不变，有效的避免了不同光纤之间位置出现偏移的情况，有效的降低了光纤从出口穿出的位置误差以及指向精度误差，降低了插损。

8、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述通道在所述入口处具有第一斜面，所述第一斜面的导向用于引导所述光纤穿入所述通道。

9、采用本实现方式，所述通道在所述入口处具有第一斜面的情况下，有效的提升了光纤沿第一斜面的导向，插入至通道的效率，而且，有效的避免光纤直接进入通道导致光纤出现损伤的情况。

10、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述通道在所述入口处与所述出口处之间包括连通的过渡孔和扩孔，所述通道在所述扩孔处的内径大于所述通道在所述过渡孔处的内径。

11、采用本实现方式，在光纤穿过所述通道的情况下，所述光纤与所述扩孔的内表面之间具有间隙，那么，包括扩孔的通道能够有效的减少通道内表面与光纤之间的接触面积，从而有效的降低了光纤与通道内表面的接触程度，减少光纤插入时的机械损伤，减少了光纤与通道内表面的之间的摩擦力，避免了因光纤与通道内表面的之间的摩擦力过大而导致的插纤不良现象发生的概率，利于降低光纤穿过通道的难度，而且还能够避免光纤局部应力集中导致的纤芯畸变，以减少光信号衰减。

12、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述出口处耦合透镜组件，所述透镜组件用于调整从所述出口处出射的光信号的光路。

13、采用本实现方式，透镜组件用于调整定位设备出口所出射的光信号的光路。例如，透镜组件可用于对光信号进行准直、发散、汇聚等。

14、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述通道包括连通的第一定位通道以及第二定位通道，所述第一定位通道连通所述入口，所述第二定位通道连通所述出口，所述第一定位通道的内径大于所述第二定位通道的内径。

15、采用本实现方式，所述第一定位通道比较大的内径被光纤穿入，所述第二定位通道比较小的内径被光纤穿出。因所述第一定位通道的内径比较大，那么，便于将光纤插入第一定位通道，提升了将光纤固定在定位设备上的效率，第一定位通道实现对光纤粗定位的目的，所述第一定位通道的内径允许光纤穿入时存在较大的位置误差以及指向精度误差。第二定位通道的内径较小，实现了对光纤的精细定位，通过所述第二定位通道对光纤的精细定位，有效的降低了光纤从第二定位通道穿出的位置误差以及指向精度误差。

16、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述通道在所述第一定位通道与所述第二定位通道之间具有第二斜面，所述第二斜面的导向用于引导所述光纤穿入所述第二定位通道。

17、采用本实现方式，所述通道在所述第一定位通道与所述第二定位通道之间具有第二斜面的情况下，有效的提升了光纤沿第二斜面的导向，插入至第二定位通道的效率，使得即便第二定位通道的内径较小，也能够避免光纤直接进入第二定位通道导致光纤出现损伤的情况。

18、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一定位通道的导向与所述第二定位通道的导向相交。

19、采用本实现方式，在所述第一定位通道的导向与所述第二定位通道的导向相交的情况下，有效的保证了在所述入口处的相邻所述通道的间距大于在所述出口处的相邻所述通道的间距，以实现定位设备的出口能够在单位面积内集成大量的光纤的目的，进而实现光信号的高密度传输。

20、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一定位通道包括第一通道侧壁，所述光纤沿所述第一通道侧壁的导向穿过所述第一定位通道，沿所述第一通道侧壁的导向，所述第一通道侧壁的曲率呈连续变化结构。

21、采用本实现方式，沿所述第一通道侧壁的导向，所述第一通道侧壁的曲率表示所述第一定位通道的第一通道侧壁的弯曲状态，在所述第一通道侧壁的曲率呈连续变化结构的情况下，第一定位通道的第一通道侧壁的弯曲状态，沿着所述第一通道侧壁的导向，平滑过渡，没有突变或间断，显著提升光纤穿过第一定位通道的顺畅性，减少光纤插入时的机械损伤，光纤穿过第一定位通道的情况下，在第一定位通道内的光纤处于自然弯曲的状体，避免光纤局部应力集中导致的纤芯畸变，以减少光信号衰减，还能够减少抑制菲涅尔反射，降低回波损耗。

22、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第二定位通道包括第二通道侧壁，所述光纤沿所述第二通道侧壁的导向穿过所述第二定位通道，沿所述第二通道侧壁的导向，所述第二通道侧壁呈材料连续分布结构。

23、采用本实现方式，第二定位通道可通过激光改性的方式一体成型形成，以使所述第二通道侧壁呈材料连续分布结构，有效的提升了第二定位通道的第二定位通道的尺寸的精确性。第二定位通道的第二定位通道的尺寸的精确性直接决定光纤的位置误差以及指向精度误差的大小，而通过激光改性的方式，能够提升每个第二定位通道的尺寸的精确性，有效的降低了光纤的位置误差以及指向精度误差的大小，实现光信号的高密度传输，提升传输带宽，降低插损。

24、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第二定位通道由玻璃、金属、陶瓷、复合材料、或半导体材料中的一项一体成型形成。

25、采用本实现方式，第二定位通道可一体成型形成，有效的提升了第二定位通道的尺寸的精确性。第二定位通道的尺寸的精确性直接决定光纤的位置误差以及指向精度误差的大小，而通过一体成型以获得第二定位通道的方式能够提升每个第二定位通道的尺寸的精确性，有效的降低了光纤的位置误差以及指向精度误差的大小，实现光信号的高密度传输，提升传输带宽，降低插损。

26、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一定位通道的内径大于或等于带光纤涂覆层的光纤直径，所述第二定位通道的内径大于或等于带包层的光纤直径，或者，所述第一定位通道的内径大于或等于带包层的光纤直径，所述第二定位通道的内径大于或等于光纤纤芯的直径。

27、采用本实现方式，光纤经由入口穿入第一定位通道并从出口穿出，因第一定位通道的内径比较大(例如大于或等于带光纤涂覆层的光纤直径，又如大于或等于带包层的光纤的直径)，那么，便于将光纤插入第一定位通道，提升了将光纤固定在定位设备上的效率，以实现第一定位通道对光纤实现粗定位的目的。第二定位通道的内径仅略大于纤芯直径或略大于带包层的光纤直径，第二定位通道能够对光纤的位置以及指向精度起到精确的限定作用，有效的抑制光纤的位置误差以及指向精度误差。而且，因第二定位通道穿过的光纤可为纤芯或带包层的光纤，那么，位置相邻的两个第二定位通道之间的间距无需受限于光纤涂覆层的直径大小，提升了定位设备的出口单位面积内排布的光纤的数量，提升的定位设备的空间利用率，满足高密度集成化需要，提升了光纤排布的灵活性。

28、第二方面，本技术提供了一种光纤设备，包括定位设备和多条光纤，所述定位设备包括被壳体包裹的多条通道，所述多条通道整体在所述壳体内固定排布，所述多条通道连通所述定位设备的入口和出口，在所述入口处的相邻所述通道的间距大于在所述出口处的相邻所述通道的间距，所述多条光纤穿过所述多条通道。对光纤设备以及效果的说明，请参见第一方面所述，具体不做赘述。

29、基于第二方面，一种可选的实现方式中，所述通道具有变化的内径，其中，所述通道在所述入口处的内径大于在所述出口处的内径。

30、基于第二方面，一种可选的实现方式中，所述通道在所述入口处具有第一斜面，所述第一斜面的导向用于引导所述光纤穿入所述通道。

31、基于第二方面，一种可选的实现方式中，所述通道在所述入口处与所述出口处之间包括连通的过渡孔和扩孔，所述通道在所述扩孔处的内径大于所述通道在所述过渡孔处的内径，穿过所述通道的所述光纤与所述扩孔之间具有间隙。

32、基于第二方面，一种可选的实现方式中，所述通道包括连通的第一定位通道以及第二定位通道，所述第一定位通道连通所述入口，所述第二定位通道连通所述出口，所述第一定位通道的内径大于所述第二定位通道的内径。

33、基于第二方面，一种可选的实现方式中，所述通道在所述第一定位通道与所述第二定位通道之间具有第二斜面，所述第二斜面的导向用于引导所述光纤穿入所述第二定位通道。

34、第三方面，本技术提供了一种光交换网络，包括调度模块以及如上述第二方面任一项所述的光纤设备，所述调度模块用于改变来自所述光纤设备的第一光信号的传输方向以获得第二光信号，并出射所述第二光信号，或者，所述调度模块改变第三光信号的传输方向以获得第四光信号，并向所述光纤设备传输所述第四光信号。

35、第四方面，本技术提供了一种光通信设备，包括处理器、光电转换模块以及如上述第二方面任一项所述的光纤设备，所述光电转换模块用于对来自所述光纤设备的第一光信号进行光电转换以获得第一电信号，并向所述处理器发送所述第一电信号，或者，所述光电转换模块接收来自所述处理器的第二电信号，所述光电转换模块用于对所述第二电信号进行电光转换以获得第二光信号，并向所述光纤设备发送所述第二光信号。

36、第五方面，本技术提供了一种光纤光谱仪，包括处理器、探测器阵列以及如上述第二方面任一项所述的光纤设备，所述光纤设备用于接收多路光信号，所述探测器阵列用于将来自所述光纤设备的所述多路光信号进行光电转换以获得多路电信号，所述处理器用于根据来自所述探测器阵列的所述多路电信号获得光谱信息。

37、第六方面，本技术提供了一种激光雷达，包括光源以及如上述第二方面任一项所述的光纤设备，所述光源用于向所述光纤设备发送多路探测光信号，所述光纤设备用于向目标对象发送所述多路探测光信号，所述多路探测光信号用于探测所述目标对象的相关信息。

38、第七方面，本技术提供了一种激光雷达，包括探测器阵列以及如上述第二方面任一项所述的光纤设备，所述光纤设备用于接收目标对象反射的多路回波光信号，所述探测器阵列用于对所述多路回波光信号进行光电转换以获得多路探测电信号，所述处理器用于根据所述多路探测电信号获得所述目标对象的相关信息。

39、第八方面，本技术提供了一种交通工具，包括车体以及所述车体固定的雷达，所述雷达如上述第六方面或第七方面所述。