光纤滤波器的制作方法

1.本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种光纤滤波器。


背景技术：

2.在光电技术领域中，可以采用光纤滤波器从光纤中分离出所需的波长，除此波长以外的光将会被拒绝通过。以可调谐光纤法珀(f-p)滤波器为例，法珀滤波器的基本结构包括一对平行的高反射镜，以及高反射镜之间的法珀腔。
3.在现有技术中，基于全光纤结构的可调谐法珀滤波器通常利用在两根光纤的端面形成的多光束法珀干涉仪制作成的。在两根光纤端面形成的光纤谐振腔需要满足模式匹配，否则由于光纤出纤的光是发散的，在f-p腔内来回多次反射时，就有大量的光逸出，不能进入另一根光纤，使透射光的损耗很大。
4.亟需一种光纤滤波器，可以对发散的光进行聚焦准直处理，降低光损耗。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题是提供一种光纤滤波器，可以对发散的光进行聚焦准直处理，降低光损耗。
6.为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种光纤滤波器，包括：相对的第一光纤和第二光纤，所述第一光纤包含第一单模光纤以及第一光纤头组件，所述第二光纤包含第二单模光纤以及第二光纤头组件，所述第一光纤头组件与所述第二光纤头组件相对；其中，从所述第一单模光纤入射的光经过所述第一单模光纤和/或所述第一光纤头组件的聚焦准直后进入所述第二光纤，从所述第二单模光纤入射的光经过所述第二单模光纤和/或所述第二光纤头组件的聚焦准直后进入所述第一光纤。
7.可选的，所述第一光纤头组件为与所述第一单模光纤同轴的第一多模光纤，和/或，所述第二光纤头组件为与所述第二单模光纤同轴的第二多模光纤：所述第一多模光纤的第一端的纤芯与所述第一单模光纤的纤芯熔接，所述第二多模光纤的第一端的纤芯与所述第二单模光纤的纤芯熔接；其中，所述第一多模光纤的第二端与所述第二多模光纤的第二端相对。
8.可选的，所述第一多模光纤还包括第一多模光纤外接层，所述第二多模光纤还包括第二多模光纤外接层；其中，在所述第一多模光纤的第一端的纤芯与所述第一单模光纤的纤芯熔接的过程中，所述第一多模光纤外接层与所述第一单模光纤的外接层熔接；在所述第二多模光纤的第一端的纤芯与所述第二单模光纤的纤芯熔接的过程中，所述第二多模光纤外接层与所述第二单模光纤的外接层熔接。
9.可选的，所述第一单模光纤还包括第一单模光纤外接层，所述第二单模光纤还包括第二单模光纤外接层；其中，所述第一单模光纤外接层的外围周长与所述第一多模光纤外接层的外围周长一致，所述第二单模光纤外接层的外围周长与所述第二多模光纤外接层的外围周长一致。
10.可选的，所述第一光纤头组件还包括第一反射薄膜，所述第一反射薄膜位于所述第一多模光纤的第二端的端面；所述第二光纤头组件还包括第二反射薄膜，所述第二反射薄膜位于所述第二多模光纤的第二端的端面；其中，所述第一反射薄膜与第二反射薄膜的反射率均高于预设反射率阈值。
11.可选的，所述第一多模光纤和/或所述第二多模光纤为渐变折射率多模光纤；所述第一多模光纤的长度根据所述第一多模光纤的渐变折射率周期确定，所述第二多模光纤的长度根据所述第二多模光纤的渐变折射率周期确定；其中，所述第一多模光纤的渐变折射率周期越大，所述第一多模光纤的长度越大；所述第二多模光纤的渐变折射率周期越大，所述第二多模光纤的长度越大。
12.可选的，所述第一多模光纤的长度为所述第一多模光纤的渐变折射率周期的(n 1/4)倍；所述第二多模光纤的长度为所述第二多模光纤的渐变折射率周期的(n 1/4)倍；其中，n为正整数。
13.可选的，所述第一单模光纤的纤芯端部具有第一凹陷部，所述第一光纤头组件包括第一反射薄膜，所述第一反射薄膜贴合所述第一凹陷部的内表面；和/或，所述第二单模光纤的纤芯端部具有第二凹陷部，所述第二光纤头组件包括第二反射薄膜，所述第二反射薄膜贴合所述第二凹陷部的内表面；其中，从所述第一单模光纤入射的光经过所述第一凹陷部和所述第一反射薄膜的聚焦准直后进入所述第二光纤，从所述第二单模光纤入射的光经过所述第二凹陷部和所述第二反射薄膜的聚焦准直后进入所述第一光纤。
14.可选的，所述第一凹陷部的顶点位于所述第一单模光纤的纤芯端部的中心处，所述第一凹陷部的内表面呈轴对称，且对称轴与预设长度内的所述第一单模光纤的轴向一致；所述第二凹陷部的顶点位于所述第二单模光纤的纤芯端部的中心处，所述第二凹陷部的内表面呈轴对称，且对称轴与预设长度内的所述第二单模光纤的轴向一致；其中，所述第一单模光纤的纤芯端面与所述第二单模光纤的纤芯端面相对且平行。
15.可选的，所述第一单模光纤还包括第一光纤外接层，所述第一反射薄膜与所述第一光纤外接层的端面贴合；所述第二单模光纤还包括第二光纤外接层，所述第二反射薄膜与所述第二光纤外接层的端面贴合。
16.可选的，所述第一凹陷部的凹陷深度与所述第一单模光纤的纤芯直径之间的商值选自：0.1至2；所述第二凹陷部的凹陷深度与所述第二单模光纤的纤芯直径之间的商值选自：0.1至2。
17.与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
18.在本发明实施例中，采用相对的第一光纤头组件与第二光纤头组件，实现从所述第一单模光纤入射的光经过所述第一单模光纤和/或所述第一光纤头组件的聚焦准直后进入所述第二光纤，从所述第二单模光纤入射的光经过所述第二单模光纤和/或所述第二光纤头组件的聚焦准直后进入所述第一光纤，可以对发散的光进行聚焦准直处理，有利于输出具有更大的光束直径的平行光束，在获得光准直效果的同时，降低光损耗。
19.进一步，所述第一光纤头组件为与所述第一单模光纤同轴的第一多模光纤，和/或，所述第二光纤头组件为与所述第二单模光纤同轴的第二多模光纤，并且所述第一多模光纤的第一端的纤芯与所述第一单模光纤的纤芯熔接，所述第二多模光纤的第一端的纤芯与所述第二单模光纤的纤芯熔接，从而可以形成从细至粗变化的纤芯，有助于在形成聚焦
准直效果的同时，扩大光束直径。并且相比于现有技术中采用自聚焦透镜，具有尺寸大、对光学对准要求高、出射的光线偏离光纤轴线等问题，采用本发明实施例中的方案，由于多模光纤尺寸小，利用从细至粗变化的纤芯可以形成自聚焦、自对准效果，且光纤头组件与对应的单模光纤同轴，可以使出射的光线与光纤轴线一致。
20.进一步，所述第一光纤头组件包括第一反射薄膜，所述第一反射薄膜贴合所述第一凹陷部的内表面；所述第二光纤头组件包括第二反射薄膜，所述第二反射薄膜贴合所述第二凹陷部的内表面；其中，从所述第一单模光纤入射的光经过所述第一凹陷部和所述第一反射薄膜的聚焦准直后进入所述第二光纤，从所述第二单模光纤入射的光经过所述第二凹陷部和所述第二反射薄膜的聚焦准直后进入所述第一光纤，从而可以形成截面积自大至小变化的单模光纤的纤芯端部，有助于扩大光束直径，同时获得聚焦准直的效果。并且相比于现有技术中采用自聚焦透镜，具有尺寸大、对光学对准要求高、出射的光线偏离光纤轴线等问题，采用本发明实施例中的方案，始终保持在单模光纤的较小的尺寸，以及使出射的光线与光纤轴线一致，利用截面积自大至小变化的单模光纤的纤芯端部可以形成自聚焦、自对准效果。
附图说明
21.图1是本发明实施例中一种光纤滤波器的剖面结构示意图；
22.图2是本发明实施例中另一种光纤滤波器的剖面结构示意图；
23.图3是本发明实施例中又一种光纤滤波器的剖面结构示意图；
24.图4是图3中的光纤滤波器的立体结构示意图。
25.附图标记说明：
26.第一光纤11、21、31，第二光纤12、22、32，第一单模光纤111、211、311，第二单模光纤121、221、321，第一光纤头组件112，第二光纤头组件122，第一多模光纤212，第二多模光纤222，第一单模光纤外接层213、313，第二单模光纤外接层223、323，第一多模光纤外接层214，第二多模光纤外接层224，第一反射薄膜215、315，第二反射薄膜225、325，第一凹陷部314，第二凹陷部324。
具体实施方式
27.如前所述，在现有技术中，基于全光纤结构的可调谐法珀滤波器通常利用在两根光纤的端面形成的多光束法珀干涉仪制作成的。在两根光纤端面形成的光纤谐振腔需要满足模式匹配，否则由于光纤出纤的光是发散的，在f-p腔内来回多次反射时，就有大量的光逸出，不能进入另一根光纤，使透射光的损耗很大。
28.具体地，可调谐光纤法珀滤波器是光通信、光纤传感、光纤测量系统中的核心元件，是一种优良的波长连续扫描光纤器件。可调谐光纤法珀滤波器一个主要应用场合就是光纤传感器领域。光波长和光谱是重要的传感参数，可调谐光纤法珀滤波器是获取波长和光谱信号的核心元件。光纤光栅(fiber bragg grating，fbg)传感器和光纤法珀传感器是两种典型的点式光纤传感器，其信号解调的主要方案都是通过获取传感器的光谱来实现的。用可调谐光纤法珀滤波器来解调fbg的波长和法珀传感器的腔长，具有探测灵敏度高，波长范围宽，便于复用等优点。
29.在光通信领域，可调谐光纤法珀滤波器在通信信道监测、推动全光网络架构中扮演着关键性的角色。随着密集型光波复用(dense wavelength division multiplexing，dwdm)光信道数量的增加，如何有效地利用光纤传输带宽变得至关重要。如果能够在节点处直接进行光-光转换便可大大提高光通信的效率；但是光网络中的固定波长光器件很难应对高速的光传输和光堵塞现象。可调谐光纤法珀能够在光性能监测器中筛选出不同的波长进行处理，对光放大器的噪声进行滤波减少其不良影响，完成信道动态锁定和下信道输出等，从而简化光通信网络的架构，提高光通信系统的灵活性和效率，推动全光网络的发展。
30.可调谐光纤法珀滤波器还可以用在连续可调谐光纤激光器中，它的波长调谐范围可以覆盖掺铒光纤的增益范围，用它来调谐光纤激光器的输出波长几乎是目前唯一可靠的选择。同时利用可调谐光纤法珀滤波器还可以进行光谱分析，应用于环保、科学仪器、生物医学等领域，如环境气体监测、分析化学、原子发射光谱探测、荧光光谱探测、光学相干断层成像等。
31.在现有技术中，基于全光纤结构的可调谐法珀滤波器通常包括一对平行的高反射镜，以及高反射镜之间的法珀腔。法珀滤波器的传输特性为艾里函数(airy function)，当法珀腔的光学长度为半波长的整数倍时，相应的波长满足法珀腔的谐振条件，具有最大的透射率；调谐法珀滤波器的参数，如腔内介质折射率或腔长，对应的谐振波长变化，从而实现对透射波长的调谐。
32.本发明的发明人经过研究发现，在两根光纤端面形成的光纤谐振腔需要满足模式匹配，否则由于光纤出纤的光是发散的，在f-p腔内来回多次反射时，就有大量的光逸出，不能进入另一根光纤，使透射光的损耗很大。具体地，从模式匹配的角度看，光纤的模场直径应该与f-p腔的谐振模的宽度相当，光才能有效地耦合进入另一根光纤。光纤模式和谐振模式间的不匹配不会影响腔的品质因子q，即光纤法珀干涉仪的精细度(finess)，但对腔的传输损耗有至关重要的影响。只有光纤和谐振腔的模式尽可能的匹配，才能实现低传输损耗。
33.本发明的发明人经过研究还发现，在现有技术中，在将光纤的出光变成平行光时，通常采用自聚焦透镜，使光纤出光变成平行光，接收端再用自聚焦透镜汇聚后进入单模光纤。这个技术中使用的自聚焦透镜尺寸大，实际上相当于是一个玻璃器件，对光学对准要求极高，并且自聚焦透镜出射的光线并不是沿光纤轴线传输，而是偏离光纤轴线，很难在两个自聚焦透镜的端面间形成法珀腔。
34.在本发明实施例中，采用相对的第一光纤头组件与第二光纤头组件，实现从所述第一单模光纤入射的光经过所述第一单模光纤和/或所述第一光纤头组件的聚焦准直后进入所述第二光纤，从所述第二单模光纤入射的光经过所述第二单模光纤和/或所述第二光纤头组件的聚焦准直后进入所述第一光纤，可以对发散的光进行聚焦准直处理，有利于输出具有更大的光束直径的平行光束，在获得光准直效果的同时，降低光损耗。
35.为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
36.参照图1，图1是本发明实施例中一种光纤滤波器的剖面结构示意图。所述光纤滤波器可以包括相对的第一光纤11和第二光纤12。
37.其中，所述第一光纤11可以包含第一单模光纤111以及第一光纤头组件112，所述第二光纤12可以包含第二单模光纤121以及第二光纤头组件122，所述第一光纤头组件112
可以与所述第二光纤头组件122相对。
38.其中，从所述第一单模光纤111入射的光经过所述第一单模光纤111和/或第一光纤头组件112的聚焦准直后进入所述第二光纤12，从所述第二单模光纤121入射的光经过所述第二单模光纤121和/或所述第二光纤头组件122的聚焦准直后进入所述第一光纤11。
39.在本发明实施例中，采用相对的第一光纤头组件112与第二光纤头组件122，实现从所述第一单模光纤111入射的光经过所述第一单模光纤111和/或所述第一光纤头组件112的聚焦准直后进入所述第二光纤12，从所述第二单模光纤121入射的光经过所述第二单模光纤121和/或所述第二光纤头组件122的聚焦准直后进入所述第一光纤11，可以对发散的光进行聚焦准直处理，有利于输出具有更大的光束直径的平行光束，在获得光准直效果的同时，降低光损耗。
40.进一步地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第一光纤头组件112和/或所述第二光纤头组件122可以为多模光纤，并采用所述多模光纤产生聚焦准直的作用。
41.其中，图1示出的第一光纤头组件112与所述第二光纤头组件122之间可以形成光纤滤波器的光纤干涉腔，且光纤干涉腔具有腔长d。
42.进一步地，通过调整腔长d，可以调整光纤滤波器的波长扫描范围。
43.作为一个非限制性的例子，腔长d选自5微米至100微米，对应光纤滤波器的波长扫描范围为12nm至240nm。
44.参照图2，图2是本发明实施例中另一种光纤滤波器的剖面结构示意图。
45.在所述另一种光纤滤波器中，所述第一光纤头组件可以为与所述第一单模光纤211同轴的第一多模光纤212，和/或，所述第二光纤头组件为与所述第二单模光纤221同轴的第二多模光纤222。
46.所述第一多模光纤212的第一端的纤芯与所述第一单模光纤211的纤芯熔接，所述第二多模光纤222的第一端的纤芯与所述第二单模光纤221的纤芯熔接；其中，所述第一多模光纤212的第二端与所述第二多模光纤222的第二端相对。
47.在本发明实施例中，所述第一光纤头组件可以为与所述第一单模光纤211同轴的第一多模光纤212，和/或，所述第二光纤头组件为与所述第二单模光纤221同轴的第二多模光纤222，并且所述第一多模光纤212的第一端的纤芯与所述第一单模光纤211的纤芯熔接，所述第二多模光纤222的第一端的纤芯与所述第二单模光纤221的纤芯熔接，从而可以形成从细至粗变化的纤芯，有助于在形成聚焦准直效果的同时，扩大光束直径。并且相比于现有技术中采用自聚焦透镜，具有尺寸大、对光学对准要求高、出射的光线偏离光纤轴线等问题，采用本发明实施例中的方案，由于多模光纤尺寸小，利用从细至粗变化的纤芯可以形成自聚焦、自对准效果，且光纤头组件与对应的单模光纤同轴，可以使出射的光线与光纤轴线一致。
48.进一步地，所述第一单模光纤211、第一多模光纤212、第二单模光纤221、第二多模光纤222均可以为镀金光纤。
49.进一步地，所述第一多模光纤212还可以包括第一多模光纤外接层214，所述第二多模光纤222还可以包括第二多模光纤外接层224；其中，在所述第一多模光纤212的第一端的纤芯与所述第一单模光纤211的纤芯熔接的过程中，所述第一多模光纤外接层214与所述第一单模光纤211的外接层熔接；在所述第二多模光纤222的第一端的纤芯与所述第二单模
光纤221的纤芯熔接的过程中，所述第二多模光纤外接层224与所述第二单模光纤221的外接层熔接。
50.如图2示出的，第一多模光纤212的纤芯与第一单模光纤211熔接后，第一多模光纤212的纤芯呈现出从细至粗的变化，所述第一多模光纤外接层214与第一多模光纤212的纤芯紧密贴合，因此所述第一多模光纤外接层214的横截面呈环状，且横截面面积自大至小变化(图2中自左至右)。同理，第二多模光纤外接层224的横截面也是呈环状，且横截面面积自大至小变化(图2中自右至左)。
51.更进一步地，所述第一单模光纤211还可以包括第一单模光纤外接层213，所述第二单模光纤221还可以包括第二单模光纤外接层223；其中，所述第一单模光纤外接层213的外围周长与所述第一多模光纤外接层214的外围周长一致，所述第二单模光纤外接层223的外围周长与所述第二多模光纤外接层224的外围周长一致。
52.具体地，所述第一单模光纤外接层213、第二单模光纤外接层223、第一多模光纤外接层214以及第二多模光纤外接层224均可以为多层结构，例如可以包含光纤包层，还可以包含光纤涂覆层。
53.需要指出的是，在本发明实施例中，对于第一单模光纤外接层213、第二单模光纤外接层223、第一多模光纤外接层214以及第二多模光纤外接层224的结构组成可以不作限制。
54.进一步地，所述第一光纤头组件21还可以包括第一反射薄膜215，所述第一反射薄膜215位于所述第一多模光纤212的第二端的端面；所述第二光纤头组件22还可以包括第二反射薄膜225，所述第二反射薄膜225位于所述第二多模光纤222的第二端的端面；其中，所述第一反射薄膜215与第二反射薄膜225的反射率均可以高于预设反射率阈值。
55.其中，可以根据光纤滤波器的精细度，确定第一反射薄膜215与第二反射薄膜225的反射率，作为一个非限制性的例子，光纤滤波器的精细度可以选自：2至10000，第一反射薄膜215与第二反射薄膜225的反射率可以选自：4％至99.999％。
56.进一步地，熔接后的第一多模光纤212和第一单模光纤211可以固定放置在第一陶瓷插芯(图未示)内，还可以固定放置在第一玻璃毛细管(图未示)内；熔接后的第二多模光纤222和第二单模光纤221可以固定放置在第二陶瓷插芯(图未示)内，还可以固定放置在第二玻璃毛细管(图未示)内。
57.可以理解的是，所述第一单模光纤211可以具有第一单模光纤外接层213，所述第一多模光纤212可以具有第一多模光纤外接层214，因此可以是第一单模光纤外接层213与第一多模光纤外接层214固定放置在第一陶瓷插芯或第一玻璃毛细管内。同理，可以是第二单模光纤外接层223与第二多模光纤外接层224固定放置在第二陶瓷插芯或第二玻璃毛细管内。
58.更进一步地，可以采用胶水固定。
59.更进一步地，所述第一反射薄膜215可以不仅仅覆盖第一多模光纤212的端面，还可以覆盖第一陶瓷插芯或第一玻璃毛细管的端面；所述第二反射薄膜225可以不仅仅覆盖第二多模光纤222的端面，还可以覆盖第二陶瓷插芯或第二玻璃毛细管的端面。
60.更进一步地，可以采用镀膜的方式实现第一反射薄膜215和第二反射薄膜225的覆盖。
61.进一步地，所述第一多模光纤212的长度可以根据适当的参数确定。
62.需要指出的是，当熔接后的第一多模光纤212和第一单模光纤211固定放置在第一陶瓷插芯或第一玻璃毛细管内时，可以通过研磨第一陶瓷插芯或第一玻璃毛细管的端面来缩短第一多模光纤212的长度，同时实现对第一多模光纤212的端面的研磨。同理，可以通过研磨第二陶瓷插芯或第二玻璃毛细管的端面来缩短第二多模光纤222的长度，同时实现对第二多模光纤222的端面的研磨。
63.在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第一多模光纤212和/或所述第二多模光纤222均可以为渐变折射率多模光纤，所述渐变折射率多模光纤可以具有渐变折射率周期。
64.其中，所述第一多模光纤212的长度可以根据所述第一多模光纤212的渐变折射率周期确定，所述第二多模光纤222的长度可以根据所述第二多模光纤222的渐变折射率周期确定；其中，所述第一多模光纤212的渐变折射率周期越大，所述第一多模光纤212的长度越大；所述第二多模光纤222的渐变折射率周期越大，所述第二多模光纤222的长度越大。
65.更进一步地，所述第一多模光纤212的长度可以为所述第一多模光纤212的渐变折射率周期的(n 1/4)倍，所述第二多模光纤222的长度可以为所述第二多模光纤222的渐变折射率周期的(n 1/4)倍。其中，n为正整数。
66.具体地，多模光纤的渐变折射率周期又可以称为节距。
67.所述第一多模光纤212以及第二多模光纤222的长度可以为四分之一节距，还可以为一个或者多个完整的节距(即上文中的n个节距)加上四分之一节距。
68.在本发明实施例中，采用四分之一节距，可以具有体积小、结构简单紧凑、成本低的特点，适用范围广，聚光效果好。
69.在本发明实施例中，还公开了一种光纤滤波器的形成方法，所述光纤滤波器可以为前文以及图2示出的光纤滤波器。以下以第一光纤为例进行说明。
70.所述光纤滤波器的形成方法可以包括：将第一单模光纤的纤芯和第一多模光纤的第一端的纤芯进行熔接处理，在距离熔接点第一预设距离处，截断所述第一多模光纤的第二端；在第一插芯的通孔中灌满固定连接材料，将截断后的第一多模光纤以及第一单模光纤插入所述第一插芯的通孔中，并暴露所述第一多模光纤的第二端端面；研磨所述第一多模光纤的第二端端面，当第一多模光纤长度缩短至预设长度时停止研磨。
71.进一步地，所述方法还可以包括：抛光光纤端面。
72.更进一步地，所述方法还可以包括：在研磨好的第一多模光纤的第二端端面镀第一反射薄膜，以得到所述第一光纤头组件。
73.进一步地，可以采用光纤熔接机将第一单模光纤的纤芯和第一多模光纤的第一端的纤芯进行熔接处理。
74.进一步地，所述第一预设距离可以选自0.1mm至10mm，例如为1mm。
75.具体地，在截断所述第一多模光纤的第二端之后，可以形成第一单模光纤的末端带有长约第一预设距离的第一多模光纤。
76.进一步地，所述第一插芯可以为光纤陶瓷插芯。
77.进一步地，所述固定连接材料可以为胶水。
78.在本发明实施例中，为了形成光纤可调谐法珀滤波器，可以将相对的第一光纤和
第二光纤安装在压电传感器驱动的结构上并对准，从而在第一反射薄膜和第二反射薄膜间形成低损耗的多光束干涉。通过压电传感器外加电压来改变第一反射薄膜和第二反射薄膜之间的间距，从而改变光的波长，从而形成波长调谐。
79.其中，所述压电传感器例如可以为压电陶瓷。
80.结合参照图3和图4，图3是本发明实施例中又一种光纤滤波器的剖面结构示意图，图4是图3中的光纤滤波器的立体结构示意图。
81.具体地，所述第一单模光纤311的纤芯端部可以具有第一凹陷部314，所述第一光纤头组件可以包括第一反射薄膜315，所述第一反射薄膜315贴合所述第一凹陷部314的内表面；和/或，所述第二单模光纤321的纤芯端部具有第二凹陷部324，所述第二光纤头组件可以包括第二反射薄膜325，所述第二反射薄膜325贴合所述第二凹陷部324的内表面；其中，从所述第一单模光纤311入射的光经过所述第一凹陷部314和所述第一反射薄膜315的聚焦准直后进入所述第二光纤32，从所述第二单模光纤321入射的光经过所述第二凹陷部324和所述第二反射薄膜325的聚焦准直后进入所述第一光纤31。
82.具体地，由于具有第一凹陷部314和第二凹陷部324，因此可以形成截面为圆环，且截面积自大至小变化的纤芯，以光从所述第一单模光纤311入射的光经过所述第一凹陷部314为例，光会顺着纤芯的截面变化而向边缘聚集，从而在扩大光束直径的同时，得到聚焦准直的效果。
83.需要指出的是，有关第一反射薄膜315和第二反射薄膜325的更多内容，请参照前文以及图2中关于第一反射薄膜215和第二反射薄膜225的描述，此处不再赘述。
84.在本发明实施例中，所述第一光纤头组件包括第一反射薄膜315，所述第一反射薄膜315贴合所述第一凹陷部314的内表面；所述第二光纤头组件包括第二反射薄膜325，所述第二反射薄膜325贴合所述第二凹陷部324的内表面；其中，从所述第一单模光纤311入射的光经过所述第一凹陷部314和所述第一反射薄膜315的聚焦准直后进入所述第二光纤32，从所述第二单模光纤321入射的光经过所述第二凹陷部324和所述第二反射薄膜325的聚焦准直后进入所述第一光纤31，从而可以形成截面积自大至小变化的单模光纤的纤芯，有助于扩大光束直径，同时获得聚焦准直的效果。并且相比于现有技术中采用自聚焦透镜，具有尺寸大、对光学对准要求高、出射的光线偏离光纤轴线等问题，采用本发明实施例中的方案，始终保持在单模光纤的较小的尺寸，以及使出射的光线与光纤轴线一致，利用截面积自大至小变化的单模光纤的纤芯可以形成自聚焦、自对准效果。
85.进一步地，所述第一单模光纤311、第二单模光纤312均可以为镀金光纤。
86.进一步地，所述第一凹陷部314的顶点位于所述第一单模光纤311的纤芯端部的中心处，所述第一凹陷部314的内表面呈轴对称，且对称轴与预设长度内的所述第一单模光纤311的轴向一致；所述第二凹陷部324的顶点位于所述第二单模光纤321的纤芯端部的中心处，所述第二凹陷部324的内表面呈轴对称，且对称轴与预设长度内的所述第二单模光纤321的轴向一致；其中，所述第一单模光纤311的纤芯端面与所述第二单模光纤321的纤芯端面相对且平行。
87.具体地，由于所述第一凹陷部314的顶点位于所述第一单模光纤311的纤芯端部的中心处，因此可以形成截面为圆环，且截面积自大至小变化的单模光纤的纤芯。
88.由于对称轴与预设长度内的所述第一单模光纤311的轴向一致，可以使出射的光
线与第一单模光纤311轴线方向一致，从而进一步形成自聚焦、自对准效果。
89.其中，所述第一凹陷部314以及第二凹陷部324可以是通过微机电系统(micro-electro mechanical system，mems)工艺在光纤纤芯上加工得到的。
90.进一步地，所述第一单模光纤311还可以包括第一单模光纤外接层313，所述第一反射薄膜315与所述第一单模光纤外接层313的端面贴合；所述第二单模光纤321还包括第二单模光纤外接层323，所述第二反射薄膜325与所述第二单模光纤外接层323的端面贴合。
91.具体地，所述第一单模光纤外接层313、第二单模光纤外接层323均可以为多层结构，例如可以包含光纤包层，还可以包含光纤涂覆层。
92.在具体实施中，可以将所述第一单模光纤311穿入到第一单模光纤外接层313中，并用胶水进行粘贴固定，还可以将所述第二单模光纤321穿入到第二单模光纤外接层323中，并用胶水进行粘贴固定。
93.进一步地，还可以对第一单模光纤外接层313、第二单模光纤外接层323的端面进行磨平处理。
94.进一步地，所述第一凹陷部314的凹陷深度与所述第一单模光纤311的纤芯直径之间的商值可以选自：0.1至2。
95.更进一步地，所述商值可以选自0.8至1.2，例如为1。
96.所述第二凹陷部324的凹陷深度与所述第二单模光纤321的纤芯直径之间的商值可以选自：0.1至2。
97.更进一步地，所述商值可以选自0.8至1.2，例如为1。
98.在本发明实施例中，还公开了一种光纤滤波器的形成方法，所述光纤滤波器可以为前文以及图3、图4示出的光纤滤波器。以下以第一光纤为例进行说明。
99.所述光纤滤波器的形成方法可以包括：在第一插芯的通孔中灌满固定连接材料，将第一单模光纤插入所述第一插芯的通孔中，并暴露所述第一单模光纤的端面；磨平所述第一单模光纤的端面；在所述第一单模光纤的端面形成第一凹陷部。
100.更进一步地，所述方法还可以包括：在第一单模光纤的端面以及第一凹陷部的内表面镀第一反射薄膜，以得到所述第一光纤头组件。
101.更进一步地，所述固定连接材料可以为胶水。
102.更进一步地，可以采用mems工艺，在所述第一单模光纤的端面形成第一凹陷部。
103.应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。
104.本技术实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。
105.本技术实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本技术实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本技术实施例的任何限制。
106.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。