迷你型低PMD高隔离度增益平坦滤波器的制作方法

迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器
技术领域
1.本实用新型涉及光网络系统领域，特别涉及光纤放大系统技术领域，具体是指一种迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器。


背景技术：

2.增益平坦滤波器是光纤放大器、激光器中不可缺少的一部分，功能是平坦光谱中不同功率大小，根据系统的功率大小制作相应的增益效果曲线使之达到光信号趋于平坦。目前现有技术中尺寸在外径5.5x长度34mm，隔离度大于30分贝，偏振模式色散小于0.25皮秒。整体器件尺寸偏大，隔离度偏小，偏振模式色散偏大，光纤的抗弯性能低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供了一种器件尺寸小、隔离度高、偏振模式色散小且抗弯性能高的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器。
4.为了实现上述目的，本实用新型的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器具体如下：
5.该迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器，其主要特点是，所述的增益平坦滤波器包括第一单光纤准直器和第二单光纤准直器，所述的第一单光纤准直器中的第一迷你型单光纤尾纤与第一迷你型平凸透镜的平面端相邻且光路对应设置，所述的第一迷你型平凸透镜的凸面端依次通过一迷你型隔离器芯组和一增益平坦滤波器组件与第二迷你型平凸透镜的凸面端相邻且光路对应设置，且所述第二单光纤准直器中的第二迷你型平凸透镜的平面端与所述的第二迷你型单光纤尾纤相邻且光路对应设置。
6.较佳地，所述的第一单光纤准直器包括第一迷你型单光纤尾纤以及第一迷你型平凸透镜，所述的第一迷你型单光纤尾纤通过胶水与所述的第一单光纤准直器相连接，所述的第二单光纤准直器包括第二迷你型单光纤尾纤以及第二迷你型平凸透镜，所述的第二迷你型单光纤尾纤通过胶水与所述的第二单光纤准直器相连接，且所述的第一迷你型单光纤尾纤和第二迷你型单光纤尾纤均为corning clearcurve zbl光纤，且其抗弯性能均为g.657.b3，模场直径均为9.65
±
0.5um。
7.较佳地，所述的第一迷你型单光纤尾纤和第二迷你型单光纤尾纤的端面抛光角度均为8 度，并均镀有1260nm～1620nm增透膜层。
8.较佳地，所述的第一迷你型平凸透镜的直径为φ1.0mm，曲率半径r为0.95mm，长度l 为1.9mm。
9.较佳地，所述的第二迷你型平凸透镜的直径为φ1.0mm，曲率半径r为0.95mm，长度l 为1.9mm。
10.较佳地，所述的第一迷你型平凸透镜和第二迷你型平凸透镜的端面抛光角度均为8度，并均镀有1260nm～1620nm增透膜层。
11.较佳地，所述的第一迷你型平凸透镜的8度面的高低点连线与所述的第一迷你型
单光纤尾纤的高低点平行，且所述的第二迷你型平凸透镜的8度面的高低点连线与所述的第二迷你型单光纤尾纤的高低点平行。
12.较佳地，所述的迷你型隔离器芯组包括第一三片式隔离器芯和第二三片式隔离器芯，所述的第一三片式隔离器芯和第二三片式隔离器芯包括两片迷你型铌酸锂双折射晶体以及一片迷你型法拉第晶体，且所述的第一三片式隔离器芯和第二三片式隔离器芯之间的放置角度呈 40～50度。
13.较佳地，所述的迷你型铌酸锂双折射晶体的尺寸为0.65mm
×
0.65mm
×
0.4mm。
14.更佳地，所述的迷你型法拉第晶体为低损耗类型法拉第晶体，且其尺寸为0.65mm
×ꢀ
0.65mm
×
0.4mm。
15.较佳地，所述的迷你型增益平坦滤波器组件包括第一封装管，所述的第一封装管的第一端设置有迷你型台阶圆环，且所述的迷你型台阶圆环卡设在所述的第一封装管内壁上，所述的迷你型台阶圆环的第一面设置有2～4度倾斜角度，并与一增益平坦滤波片的膜层面相邻。
16.较佳地，所述的第一封装管的尺寸为1.2mm
×
2mm。
17.较佳地，所述的增益平坦滤波片的尺寸为0.67mm
×
0.67mm
×
1.0mm。
18.较佳地，所述的迷你型台阶圆环的尺寸为1.6mm
×
1.0mm
×
3.0mm。
19.较佳地，所述的第一单光纤准直器还包括第二封装管，所述的第一迷你型单光纤尾纤包裹于所述的第二封装管内，且所述的第二封装管的尺寸为1.2mm
×
7mm。
20.较佳地，所述的第二单光纤准直器还包括第三封装管，所述的第二迷你型单光纤尾纤包裹于所述的第三封装管内，且所述的第三封装管的尺寸为1.2mm
×
7mm。
21.较佳地，所述的增益平坦滤波器还包括一外封管，且所述的第二封装管和第三封装管均包裹于所述的外封管内，所述的外封管的尺寸为2.6mm
×
15mm。
22.采用了本实用新型的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器，通过巧妙的结构设计，不仅能实现增益平坦滤波功能、高隔离度的功能，还能实现低pmd偏振模式色散的功能，并且由于其体积小、集成度高、插入损耗小、ppef误差函数小、ppfr误差函数小、回损高、隔离度高、抗弯性能高、工作性能稳定等明显特点，能广泛的应用于光网络系统领域中。
附图说明
23.图1为本实用新型的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器的结构示意图。
24.图2为本实用新型的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器的单光纤准直器的结构示意图。
25.图3为本实用新型的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器的迷你型增益平坦滤波器组件的结构示意图。
26.图4为本实用新型的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器的迷你型隔离器芯组内的第一三片式隔离器芯和第二三片式隔离器芯之间的放置角度示意图。
27.图5为本实用新型的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器的迷你型隔离器芯组的结构示意图。
28.附图标记
[0029]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一单光纤准直器
[0030]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二单光纤准直器
[0031]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一迷你型单光纤尾纤
[0032]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二迷你型单光纤尾纤
[0033]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一迷你型平凸透镜
[0034]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二迷你型平凸透镜
[0035]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
迷你型隔离器型组
[0036]8ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一封装管
[0037]9ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二封装管
[0038]
10
ꢀꢀꢀꢀ
第三封装管
[0039]
11
ꢀꢀꢀꢀ
增益平坦滤波片
[0040]
12
ꢀꢀꢀꢀ
迷你型台阶圆环
[0041]
13
ꢀꢀꢀꢀ
外封管
[0042]
14
ꢀꢀꢀꢀ
胶水
具体实施方式
[0043]
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0044]
请参阅图1所示，本实用新型的该迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器，其中，所述的增益平坦滤波器包括第一单光纤准直器1和第二单光纤准直器2，所述的第一单光纤准直器中的第一迷你型单光纤尾纤与第一迷你型平凸透镜的平面端相邻且光路对应设置，所述的第一迷你型平凸透镜的凸面端依次通过一迷你型隔离器芯组和一增益平坦滤波器组件与第二迷你型平凸透镜的凸面端相邻且光路对应设置，且所述第二单光纤准直器中的第二迷你型平凸透镜的平面端与所述的第二迷你型单光纤尾纤相邻且光路对应设置。
[0045]
请参阅图2所示，作为本发明的优选实施方式，所述的第一单光纤准直器1包括第一迷你型单光纤尾纤3和第一迷你型平凸透镜5，所述的第一迷你型单光纤尾纤3通过胶水14与所述的第一单光纤准直器1相连接，所述的第二单光纤准直器2包括第二迷你型单光纤尾纤 4和第二迷你型平凸透镜6，所述的第二迷你型单光纤尾纤4通过胶水14与所述的第二单光纤准直器2相连接，且所述的第一迷你型单光纤尾纤3和第二迷你型单光纤尾纤4均为corningclearcurve zbl光纤，且其抗弯性能均为g.657.b3，模场直径均为9.65
±
0.5um。
[0046]
作为本发明的优选实施方式，所述的第一迷你型单光纤尾纤3和第二迷你型单光纤尾纤 4的端面抛光角度均为8度，并均镀有1260nm～1620nm增透膜层。
[0047]
作为本发明的优选实施方式，所述的第一迷你型平凸透镜5的直径为φ1.0mm，曲率半径r为0.95mm，长度l为1.9mm。
[0048]
作为本发明的优选实施方式，所述的第二迷你型平凸透镜6的直径为φ1.0mm，曲率半径r为0.95mm，长度l为1.9mm。
[0049]
作为本发明的优选实施方式，所述的第一迷你型平凸透镜5和第二迷你型平凸透镜6的端面抛光角度均为8度，并均镀有1260nm～1620nm增透膜层。
[0050]
作为本发明的优选实施方式，所述的第一迷你型平凸透镜5的8度面的高低点连线与所述的第一迷你型单光纤尾纤3的高低点平行，且所述的第二迷你型平凸透镜6的8度面
的高低点连线与所述的第二迷你型单光纤尾纤4的高低点平行。
[0051]
请参阅图5所示，作为本发明的优选实施方式，所述的迷你型隔离器芯组7包括第一三片式隔离器芯和第二三片式隔离器芯，所述的第一三片式隔离器芯和第二三片式隔离器芯包括两片迷你型铌酸锂双折射晶体以及一片迷你型法拉第晶体，且所述的第一三片式隔离器芯和第二三片式隔离器芯之间的放置角度呈40～50度。
[0052]
作为本发明的优选实施方式，所述的迷你型铌酸锂双折射晶体的尺寸为0.65mm
×ꢀ
0.65mm
×
0.4mm。
[0053]
作为本发明的优选实施方式，所述的迷你型法拉第晶体为低损耗类型法拉第晶体，且其尺寸为0.65mm
×
0.65mm
×
0.4mm。
[0054]
请参阅图3和图4所示，作为本发明的优选实施方式，所述的迷你型增益平坦滤波器组件包括第一封装管8，所述的第一封装管8的第一端设置有迷你型台阶圆环，且所述的迷你型台阶圆环12卡设在所述的第一封装管8内壁上，所述的迷你型台阶圆环12的第一面设置有2～4度倾斜角度，并与一增益平坦滤波片11的膜层面相邻。
[0055]
作为本发明的优选实施方式，所述的第一封装管8的尺寸为1.2mm
×
2mm。
[0056]
作为本发明的优选实施方式，所述的增益平坦滤波片11的尺寸为0.67mm
×
0.67mm
×ꢀ
1.0mm。
[0057]
作为本发明的优选实施方式，所述的迷你型台阶圆环12的尺寸为1.6mm
×
1.0mm
×ꢀ
3.0mm。
[0058]
作为本发明的优选实施方式，所述的第一单光纤准直器1还包括第二封装管9，所述的第一迷你型单光纤尾纤3包裹于所述的第二封装管9内，且所述的第二封装管9的尺寸为1.2 mm
×
7mm。
[0059]
作为本发明的优选实施方式，所述的第二单光纤准直器2还包括第三封装管10，所述的第二迷你型单光纤尾纤4包裹于所述的第三封装管10内，且所述的第三封装管10的尺寸为 1.2mm
×
7mm。
[0060]
作为本发明的优选实施方式，所述的增益平坦滤波器还包括一外封管13，且所述的第二封装管9和第三封装管10均包裹于所述的外封管13内，所述的外封管13的尺寸为2.6 mm
×
15mm。
[0061]
在本发明的一具体实施方式中，本实用新型公开了一种迷你型低pmd高隔离度抗弯性能高的增益平坦滤波器，其结构图如图1。其含一支外径2.6
×
长16mm大玻璃管、二支外径 1.2
×
7mm玻璃管、二粒迷你平凸透镜、二根抗弯性能高的corning clearcurve zbl光纤迷你单光纤尾纤、一支外径1.2x2mm玻璃管、一粒迷你台阶小圆环、一粒迷你隔离器芯、一粒迷你增益平坦滤波片。
[0062]
在本发明的一具体实施方式中，本实用新型设计的一种迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器，其尺寸可以达到外径2.6
×
长度25mm。
[0063]
在本发明的一具体实施方式中，本实用新型设计的一种迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器，其偏振模式色散可以小于<0.05ps。
[0064]
在本发明的一具体实施方式中，本实用新型设计的一种迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器，其反向隔离度可以达至>45分贝。
[0065]
在本发明的一具体实施方式中，本实用新型设计的一种迷你型低pmd高隔离度增
益平坦滤波器，其弯曲半径可以达到g.657.b3。
[0066]
在本发明的一具体实施方式中，本实用新型设计的一种迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器，可用于c
‑
band gff增益平坦滤波器产品，其中相关的产品参数如表一所示：
[0067]
表一
[0068]
型号gffλ1波长范围(nm)1570～1612λ2波长范围(nm)965～985λ3波长范围(nm)1400～1565.71λ4波长范围(nm)1616.07～1650gff目标曲线(db)特制目标曲线λ2插损(db)>6λ3插损(db)>30λ4插损(db)>30wil(db)<0.50反向隔离度(db)>42反向峰值隔离度(db)>58λ1峰值插损(db)3.826目标值ppfr(db)<0.05ppef(db)＜0.45pmd(ps)<0.05tdl(db)<0.12pdl(db)＜0.07回损(db)＞50操作温度(℃)
‑
5～75℃承载功率(mw)＜500光纤类型/长度corning zbl 200kpsi光纤/>/＝1米封装φ2.6
×
20mm glass tube
[0069]
采用了本实用新型的迷你型低pmd高隔离度增益平坦滤波器，通过巧妙的结构设计，不仅能实现增益平坦滤波功能、高隔离度的功能，还能实现低pmd偏振模式色散的功能，并且由于其体积小、集成度高、插入损耗小、ppef误差函数小、ppfr误差函数小、回损高、隔离度高、抗弯性能高、工作性能稳定等明显特点，能广泛的应用于光网络系统领域中。
[0070]
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。