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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号CN212808694U(45)授权公告日2021.03.26(21)申请号202021656234.9(22)申请日2020.08.11(73)专利权人上海中科光纤通讯器件有限公司地址201815上海市嘉定区汇善路685号2幢2-3层专利权人上海中科股份有限公司　上海中科创欣通讯设备有限公司(72)发明人叶雪梅　叶满　(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人王洁　郑暄(51)Int.Cl.G02B6/293(2006.01)G02B6/32(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)实用新型名称紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器(57)摘要本实用新型涉及一种紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其中，所述的三端口光纤波分复用器包括输入端双光纤尾纤、输入端径向渐变自聚焦透镜Glens、波分复用滤光片、输出端径向渐变自聚焦透镜Glens及输出端双光单根光纤尾纤，其中的所述的输出端双光单根光纤尾纤包括第二双光纤毛细管和一根第二光纤，所述的第二光纤位于所述的第二双光纤毛细管的两个孔中的其中一孔中，所述的第二光纤作为所述的光纤波分复用器的透射端。采用该种结构的三端口光纤波分复用器整体的横向偏移量较小、整体的轴向角度偏差较小、模式耦合效率较高、同轴度高、在线性强、回损较高、尺寸紧凑、封装精准，可广泛应用于光纤通讯领域中。CN212808694UCN212808694U权　利　要　求　书1/2页1.一种紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的光纤波分复用器包括输入端双光纤尾纤、输入端径向渐变自聚焦透镜Glens、波分复用滤光片、输出端径向渐变自聚焦透镜Glens及输出端双光单根光纤尾纤；所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面与所述的输入端双光纤尾纤相邻，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第二端面与所述的波分复用滤光片相邻；所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面与所述的波分复用滤光片相对设置，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第二端面与所述的输出端双光单根光纤尾纤相邻；所述的输入端双光纤尾纤包括第一双光纤毛细管和两根第一光纤，两根所述的第一光纤分别位于所述的第一双光纤毛细管的两个孔中，且两根所述的第一光纤分别作为所述的光纤波分复用器的公共端和反射端；所述的输出端双光单根光纤尾纤包括第二双光纤毛细管和一根第二光纤，所述的第二光纤位于所述的第二双光纤毛细管的两个孔中的其中一孔中，所述的第二光纤作为所述的光纤波分复用器的透射端。2.根据权利要求1所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的直径为1.0mm、聚焦常数为0.5962@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm、周节pitch为0.248～0.249，且所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面为10.7度、第二端面为0度。3.根据权利要求2所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面镀有增透膜层，且所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面具有一0.1～0.2mm的长平台。4.根据权利要求1所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输入端双光纤尾纤中与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens相邻的一端面为8.5度，且所述的输入端双光纤尾纤中与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens相邻的一端面镀有增透膜层。5.根据权利要求4所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的波分复用滤光片与所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面之间的透射工作距离大小为0.4～0.5mm。6.根据权利要求1所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的直径为1.0mm、聚焦常数为0.5962@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm、周节pitch为0.248～0.249，且所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面为0度、第二端面为10.7度。7.根据权利要求6所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第二端面镀有增透膜层，且所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第二端面具有一0.1～0.2mm的长平台。8.根据权利要求1所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输出端双光单根光纤尾纤中与所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens相邻的一端面为6.8度，且所述的输出端双光单根光纤尾纤中与所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens相邻的一端面镀有增透膜层。2CN212808694U权　利　要　求　书2/2页9.根据权利要求1所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输入端双光纤尾纤的外侧及所述的输出端双光单根光纤尾纤的外侧分别套有一外径为长度为2.6±0.05mm的第一玻璃管；所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的外侧套有一外径为长度为2.2±0.05mm的第二玻璃管；所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的外侧套有一外径为长度为2.4±0.05mm的第三玻璃管；所述的光纤波分复用器还包括第四玻璃管，所述的第四玻璃管的外径为长度为13±0.05mm，且所述的第四玻璃管套于所述的第一玻璃管、第二玻璃管及第三玻璃管的外侧。10.根据权利要求1所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输入端双光纤尾纤、输入端径向渐变自聚焦透镜Glens、波分复用滤光片、输出端径向渐变自聚焦透镜Glens及输出端双光单根光纤尾纤的直径均为1.0±0.05mm；所述的输入端双光纤尾纤的外侧及所述的输出端双光单根光纤尾纤的外侧分别套有一外径为长度为2.6±0.05mm的第一玻璃管；所述的光纤波分复用器还包括第四玻璃管，所述的第四玻璃管的外径为长度为13±0.05mm，且所述的第四玻璃管套于两根所述的第一玻璃管、输入端径向渐变自聚焦透镜Glens、波分复用滤光片及输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的外侧。11.根据权利要求1所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输入端双光纤尾纤与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens之间、所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens与所述的波分复用滤光片之间以及所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens与输出端双光单根光纤尾纤之间均通过紫外线胶水固定。12.根据权利要求1所述的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其特征在于，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens与所述的波分复用滤光片之间还设有圆环形的垫片。3CN212808694U说　明　书1/8页紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器技术领域[0001]本实用新型涉及光学领域，尤其涉及光传输技术领域，具体是指一种紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器。背景技术[0002]目前光纤波分复用器，比如FTTH、MWDM、CWDM、DWDM、WITH等，一般使用结构构造为：一端为单孔单光纤准直器，此端口生产工艺就是玻璃管封装的聚焦透镜加单光纤尾纤工艺，调试方法一般为透射准直法，外径1.8mm的输出端聚焦透镜a17一般聚焦常数为0.326@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm、0.23周节pitch，一面为平面，一面进行8度抛光镀相应增透膜层，单孔单光纤尾纤a15端面进行8度抛光镀相应增透膜层；另一端是双光纤准直器(由输入端双光尾纤a1和输入端聚焦透镜a16组成)加波分复用滤波片，其工艺是波分复用滤波片加径向渐变自聚焦透镜组件和双光纤尾纤工艺，双光纤尾纤部分由玻璃管封装，调试方法一般为反射准直法，外径1.8mm的径向渐变自聚焦透镜一般为聚焦常数为 0.326@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm、周节pitch为0.248，一面为平面，一面进行 8度抛光镀相应增透膜层。双光纤尾纤的间距一般选择在125～250um(双光纤尾纤由一双光纤毛细管和二根光纤组成，双光纤毛细管中的二孔中心连线距离为双光纤尾纤的间距)，其端面进行8度抛光镀相应增透膜层；二端透射工作距离一般在1～2mm。如果要保证耦合效率，按理论计算，不涉及封装带来的误差，此结构在1550nm工作波长下须补偿最多0.244mm的横向偏离和最多3.577度的轴向角度偏差；这样就降低了器件整体的在线性程度，具体结构如图1所示；按如上数据计算，横向空间加上注胶需要的横向空间就需最多增加0.36mm；一般两端组件的直径在1.8mm，使用2.78mm外径的小玻璃管进行内封装，一般我们通过调节两端组件的空间位置，尽量把组件装配进3.00mm内径、19mm长的大玻璃管里进行外封装。实用新型内容[0003]本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种性能好、结构紧凑、封装精准的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器。[0004]为了实现上述的目的，本实用新型的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器具有如下构成：[0005]该紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其主要特点是，所述的光纤波分复用器包括输入端双光纤尾纤、输入端径向渐变自聚焦透镜Glens、波分复用滤光片、输出端径向渐变自聚焦透镜Glens及输出端双光单根尾纤；[0006]所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面与所述的输入端双光纤尾纤相邻，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第二端面与所述的波分复用滤光片相邻；[0007]所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面与所述的波分复用滤光片相对设置，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第二端面与所述的输出端双光单根尾纤相邻；4CN212808694U说　明　书2/8页[0008]所述的输入端双光纤尾纤包括第一双光纤毛细管和两根第一光纤，两根所述的第一光纤分别位于所述的第一双光纤毛细管的两个孔中，且两根所述的第一光纤分别作为所述的光纤波分复用器的公共端和反射端；[0009]所述的输出端双光单根尾纤包括第二双光纤毛细管和一根第二光纤，所述的第二光纤位于所述的第二双光纤毛细管的两个孔中的其中一孔中，所述的第二光纤作为所述的光纤波分复用器的透射端。[0010]较佳地，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的直径为1.0mm、聚焦常数为 0.5962@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm、周节pitch为0.248～0.249，且所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面为10.7度、第二端面为0度。[0011]更佳地，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面镀有增透膜层，且所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面具有一0.1～0.2mm的长平台。[0012]较佳地，所述的输入端双光纤尾纤中与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens相邻的一端面为8.5度，且所述的输入端双光纤尾纤中与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens相邻的一端面镀有增透膜层。[0013]更佳地，所述的波分复用滤光片与所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面之间的透射工作距离大小为0.4～0.5mm。[0014]较佳地，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的直径为1.0mm、聚焦常数为 0.5962@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm、周节pitch为0.248～0.249，且所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面为0度、第二端面为10.7度。[0015]更佳地，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第二端面镀有增透膜层，且所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第二端面具有一0.1～0.2mm的长平台。[0016]较佳地，所述的输出端双光单根光纤尾纤中与所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens 相邻的一端面为6.8度，且所述的输出端双光单根尾纤中与所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens相邻的一端面镀有增透膜层。[0017]较佳地，所述的输入端双光纤尾纤的外侧及所述的输出端双光单根尾纤的外侧分别套有一外径为1.4±0.01mm、长度为2.6±0.05mm的第一玻璃管；[0018]所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens的外侧套有一外径为1.4±0.01mm、长度为2.2 ±0.05mm的第二玻璃管；[0019]所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的外侧套有一外径为1.4±0.01mm、长度为2.4 ±0.05mm的第三玻璃管；[0020]所述的光纤波分复用器还包括第四玻璃管，所述的第四玻璃管的外径为2.4±0.01mm、长度为13±0.05mm，且所述的第四玻璃管套于所述的第一玻璃管、第二玻璃管及第三玻璃管的外侧。[0021]较佳地，所述的输入端双光纤尾纤、输入端径向渐变自聚焦透镜Glens、波分复用滤光片、输出端径向渐变自聚焦透镜Glens及输出端双光单根光纤尾纤的直径均为1.0±0.05mm；[0022]所述的输入端双光纤尾纤的外侧及所述的输出端双光单根光纤尾纤的外侧分别套有一外径为1.2±0.01mm、长度为2.6±0.05mm的第一玻璃管；[0023]所述的光纤波分复用器还包括第四玻璃管，所述的第四玻璃管的外径为2.2±5CN212808694U说　明　书3/8页0.01mm、长度为13±0.05mm，且所述的第四玻璃管套于两根所述的第一玻璃管、输入端径向渐变自聚焦透镜Glens、波分复用滤光片及输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的外侧。[0024]较佳地，所述的输入端双光纤尾纤与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens之间、所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens与所述的波分复用滤光片之间以及所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens与输出端双光单根尾纤之间均通过紫外线胶水固定。[0025]较佳地，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens与所述的波分复用滤光片之间还设有圆环形的垫片。[0026]该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其整体的横向偏移量较小、整体的轴向角度偏差较小、模式耦合效率较高、同轴度高、在线性强、回损较高、尺寸紧凑、封装精准，可广泛应用于光纤通讯领域中。附图说明[0027]图1为现有技术中的三端口光纤波分复用器的光路示意图。[0028]图2为一实施例中本发明的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器的光路示意图。[0029]图3为一实施例中本发明的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器的封装结构示意图。[0030]图4为一实施例中本发明的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器的中心光线经过各面的透射端光线追迹示意图。[0031]图5为另一实施例中本发明的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器的封装结构示意图。[0032]附图标记[0033]a1    输入端双光纤尾纤[0034]a2    输入端径向渐变自聚焦透镜Glens[0035]a3    波分复用滤光片[0036]a4    输出端径向渐变自聚焦透镜Glens[0037]a5    输出端双光单根尾纤[0038]a6    第一玻璃管[0039]a7    第二玻璃管[0040]a8    第三玻璃管[0041]a9    第四玻璃管[0042]a10   反射端[0043]a11   透射端[0044]a12   垫片[0045]a13   点胶[0046]a14   公共端[0047]a15   单孔单光纤尾纤[0048]a16   输入端聚焦透镜[0049]a17   输出端聚焦透镜6CN212808694U说　明　书4/8页具体实施方式[0050]为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。[0051]如图2至4所示，该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其中，所述的光纤波分复用器包括输入端双光纤尾纤a1、输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2、波分复用滤光片a3、输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4及输出端双光单根尾纤a5；[0052]所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2的第一端面与所述的输入端双光纤尾纤a1相邻，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2的第二端面与所述的波分复用滤光片a3相邻；[0053]所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4的第一端面与所述的波分复用滤光片a3相对设置，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4的第二端面与所述的输出端双光单根尾纤 a5相邻；[0054]所述的输入端双光纤尾纤a1包括第一双光纤毛细管和两根第一光纤，两根所述的第一光纤分别位于所述的第一双光纤毛细管的两个孔中，且两根所述的第一光纤分别作为所述的光纤波分复用器的公共端a14和反射端a10；[0055]所述的输出端双光单根尾纤a5包括第二双光纤毛细管和一根第二光纤，所述的第二光纤位于所述的第二双光纤毛细管的两个孔中的其中一孔中，所述的第二光纤作为所述的光纤波分复用器的透射端a11。[0056]其中，输入端双光纤尾纤a1中的第一双光纤毛细管的两个孔的间距与输出端双光单根尾纤a5中第二双光纤毛细管的两个孔的间距相等。[0057]在该实施例中，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2的直径为1.0mm、聚焦常数为0.5962@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm、周节pitch为0.248～0.249，且所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2的第一端面为10.7度、第二端面为0度。[0058]在该实施例中，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2的第一端面镀有增透膜层，且所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2的第一端面具有一0.1～0.2mm的长平台。[0059]在该实施例中，所述的输入端双光纤尾纤a1中与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜 Glensa2相邻的一端面为8.5度，且所述的输入端双光纤尾纤a1中与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2相邻的一端面镀有增透膜层。[0060]在该实施例中，所述的波分复用滤光片a3与所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的第一端面之间的透射工作距离大小为0.4～0.5mm。[0061]在该实施例中，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4的直径为1.0mm、聚焦常数为0.5962@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm、周节pitch为0.248～0.249，且所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4的第一端面为0度、第二端面为10.7度。[0062]在该实施例中，所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4的第二端面镀有增透膜层，且所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4的第二端面具有一0.1～0.2mm的长平台。[0063]在该实施例中，所述的输出端双光单根尾纤a5中与所述的输出端径向渐变自聚焦透镜 Glensa4相邻的一端面为6.8度，且所述的输出端双光单根尾纤a5中与所述的输出端7CN212808694U说　明　书5/8页径向渐变自聚焦透镜Glensa4相邻的一端面镀有增透膜层。[0064]在该实施例中，所述的输入端双光纤尾纤a1的外侧及所述的输出端双光单根尾纤a5的外侧分别套有一外径为1.4±0.01mm、长度为2.6±0.05mm的第一玻璃管a6；[0065]所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2的外侧套有一外径为1.4±0.01mm、长度为 2.2±0.05mm的第二玻璃管a7；[0066]所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4的外侧套有一外径为1.4/‑0.01mm、长度为 2.4±0.05mm的第三玻璃管a8；[0067]所述的光纤波分复用器还包括第四玻璃管a9，所述的第四玻璃管a9的外径为2.4± 0.01mm、长度为13±0.05mm，且所述的第四玻璃管a9套于所述的第一玻璃管a6、第二玻璃管a7及第三玻璃管a8的外侧。[0068]制作时通过两个第一玻璃管a6及第二玻璃管a7、第三玻璃管a8来对二端进行内封装，通过一种环氧树脂胶进行永久固化，来强化该波分复用器的可靠性能。并可通过紫外胶水对第四玻璃管a9进行永久固化。[0069]在该实施例中，所述的输入端双光纤尾纤a1与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2 之间、所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2与所述的波分复用滤光片a3之间以及所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4与输出端双光单根尾纤a5之间均通过紫外线胶水固定。紫外胶水需覆盖整个一圈的间隙。[0070]在别的实施例中，所述的输入端双光纤尾纤a1与所述的输入端径向渐变自聚焦透镜 Glensa2之间、所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2与所述的波分复用滤光片a3之间以及所述的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4与输出端双光单根尾纤a5之间也可以通过环氧树脂胶固定。所述的环氧树脂胶厚度0.2mm，宽度至少0.25mm或是覆盖整个开放区域。[0071]在该实施例中，所述的输入端径向渐变自聚焦透镜Glens与所述的波分复用滤光片之间还设有圆环形的垫片a12。[0072]如图5所示，在另一实施例中，所述的输入端双光纤尾纤、输入端径向渐变自聚焦透镜 Glens、波分复用滤光片、输出端径向渐变自聚焦透镜Glens及输出端双光单根光纤尾纤的直径均为1.0±0.05mm；[0073]所述的输入端双光纤尾纤的外侧及所述的输出端双光单根光纤尾纤的外侧分别套有一外径为1.2±0.01mm、长度为2.6±0.05mm的第一玻璃管；[0074]所述的光纤波分复用器还包括第四玻璃管，所述的第四玻璃管的外径为2.2±0.01mm、长度为13±0.05mm，且所述的第四玻璃管套于两根所述的第一玻璃管、输入端径向渐变自聚焦透镜Glens、波分复用滤光片及输出端径向渐变自聚焦透镜Glens的外侧。[0075]从图5中可以看出，该实施例中的光纤波分复用器不包含第二玻璃管及第三玻璃管，且玻璃管的尺寸也更为紧凑，使得光纤波分复用器的结构更为迷你，结构更为紧凑。[0076]在该实施例中，该紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器可以用于对空间要求特别严苛的光路系统中、光纤无源、或是有源机箱或是模块中。可广泛使用于光网络系统、多通道光信号监控、光交换连接系统、光纤调试与测量系统等领域。[0077]该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器中的光学元件固定方式不仅仅有通过玻璃管来进行固定，还有直接设于在其光学元件1.0mm的输入端双光8CN212808694U说　明　书6/8页纤尾纤a1 和1.0mm的输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2之间的点胶a13以及直接设于1.0mm的输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4和1.0输出端双光单根尾纤a5的间隙处的点胶a13，其中，所述的点胶即为设置紫外线胶水固定的位置。[0078]下面结合图2、3进一步地对该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器进行说明：[0079]如图2、3所示，该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器通过改变其一端单光纤准直器(即由输出端径向渐变自聚焦透镜Glens及输出端双光单根光纤尾纤共同构成该单光纤准直器)的制造结构和制作工艺，使其聚焦透镜使用直径1.0mm的径向渐变自聚焦透镜Glens，该输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4的聚焦常数为0.596、中心折射率为1.590，其周节pitch 0.249，一面为平面，一面进行10.7度抛光镀相应增透膜层，且有一 0.2mm长平台；输出端双光单根尾纤a5的结构与输入端双光纤尾纤a1的结构基本相似，但其仅包括一根光纤，即该双光纤尾纤由一双光纤毛细管和一根光纤组成，只用双光纤毛细管中的一孔即可(作为透射端a11使用)，其端面进行6.8度抛光镀相应增透膜层，预固化点胶和永久注胶位置(即设有紫外线胶水位置，该点的预固化和永久固化均采用紫外线胶水实现，具体可参阅图3中所标出的点胶位置)改为仅在聚焦透镜和双光纤尾纤之间间隙处(图3中黑色半圆形的点即为点胶a13的位置)；另一端双光纤尾纤和加波分复用滤波片的径向渐变自聚焦透镜为如上同一类型规格的透镜，其周节pitch为0.248～0.249，聚焦常数为 0.5962@1550nm、中心折射率为1.590@1550nm，一面为平面，一面进行10.7度抛光镀相应增透膜层，且有一0.2mm长平台；其尾纤使用与另一端间距一样的双光纤尾纤，双光纤尾纤由一双光纤毛细管和二根光纤组成，双光纤毛细管中的二孔都用(作为公共端a14和反射端a10使用)，端面进行8.5度抛光镀相应增透膜层；二端透射工作距离一般在0.5mm，且两端尾纤部分加直径1.4mm外径的小玻璃管进行内封装，并使用1.6mm内径、2.4mm外径、13mm 长的大玻璃管进行外封装；此结构的可靠性更高，更加容易通过严苛的环境可靠性试验；此结构在保证同等耦合效率情况下，按理论计算，不涉及封装带来的误差，此结构在1550nm工作波长下，只需补偿0.0002毫米横向偏离和0.02度轴向角度偏差，同轴度更高，在线性更强。[0080]该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器在保证耦合效率情况下，按理论计算，不涉及封装带来的误差，在1550nm工作波长下，此结构只需补偿0.0002毫米横向偏离和0.02度轴向角度偏差，同轴度更高，在线性更强，尺寸紧凑，封装精准可广泛应用于光纤通讯领域中。[0081]下面对该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器进行进一步地 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ：[0082]通过上如光学设计，该实施例中的三端口光纤波分复用器的耦合效率计算如下；[0083]设已知透射波长：1550nm；反射波长：1310nm；公共端a14、透射端a11和反射端a10 光纤的本征模场半径为：5.25um@1550nm，4.6um@1310nm；且为单模传播模式；双光纤尾纤的间距为0.2mm。这样1.0mm的输入端双光纤尾纤a1和1.0mm输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2之间的间隙控制在0.007～0.010mm之间；1.0mm的输出端径向渐变自聚焦透镜 Glensa4及输出端双光单根尾纤a5之间的间隙控制在0.009～0.012mm之间。[0084]该紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器的中心光线经过各面的透射9CN212808694U说　明　书7/8页端a11光线路径可参阅图4所示，其中心光线追迹参数数据如下表1所示：[0085]光线经过的表面序号光线离光轴距离(mm)光线与光轴角度(度)光束进入的传输介质00.01000.00光纤中10.0100‑3.83进入空气20.09971.64进入Glens30.0467‑5.44进入空气40.0401‑3.77进入石英5‑0.0125‑5.44进入空气6‑0.0602‑3.42进入Glens7‑0.0996‑3.10进入空气8‑0.0998‑0.02进入光纤9‑0.0998‑0.02光纤中[0086]表1[0087]光束在光纤中以单模模式传输，并在光学元件中传输变换，其径向光束强度分布近似为高斯分布，并其光束用复数q参量表示，变换方式遵守光学元件传输矩阵A、B、C、D法则。[0088]其光束变化参量如下表2所示：[0089][0090]表2[0091]根据上述表1及表2进行表面序号8处的耦合效率计算，光束到达并进入表面序号8处时的状态是光束从空气进入到光纤表面；此时在光束作高斯光束近似下，可归结为两高斯模之间的耦合；一为到达并进入表面序号8处的高斯光束1和在光纤中以基模模式直线传输近似为平行光的高斯光束2；其两高斯光束束腰靠得很近，即波面曲率半径R1和R2很大(R1 为‑9819.81um，R2为无穷大)，因此有ω1为表面序号8处的光斑半径大小5.23um、ω2为光纤的本征的模场半径5.25um、θ为表面序号 8处光线与光轴角度0.02度(约等于0.000349弧度)、χ0为表面序号8处横向偏移量‑ 0.0002mm(表面序号8处光纤孔的位置‑0.1mm减去表面序号8处的光线离光轴距离‑ 0.0998mm等于‑0.0002mm)；η为归一化耦合效率，公式和计算结果如下：10CN212808694U说　明　书8/8页[0092][0093]所以两高斯模耦合效率的理论结果η＝99.9978％。[0094]该紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器可作为1550/1310nm在线式三端口光纤波分复用器件应用。其透射波长1550nm，反射波长1310nm，光纤为单模光纤为SMF‑ Ultra光纤，双光纤尾纤的间距为0.2mm。[0095]其与现有技术的差别可参阅下表3所示：[0096][0097]表3[0098]该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器整体的横向偏移量较小，可达至0.0002mm，整体的轴向角度偏差可达至0.02度。其中的光学元件——输入端双光纤尾纤a1、输入端径向渐变自聚焦透镜Glensa2、输出端径向渐变自聚焦透镜Glensa4及输出端双光单根尾纤a5都在空间上自由对准，使其封装更精准，间接提升了整体的光束质量。通过第一玻璃管a6、第二玻璃管a7及第三玻璃管a8的设置来对二端进行内封装来强化该波分复用器的可靠性能，通过第四玻璃管a9的设置进行外封装。使整体的在线式三端口光纤波分复用器件物理封装尺寸在15mm以下，整个紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器整体的横向偏移量较小、整体的轴向角度偏差较小，模式耦合效率较高、同轴度高、在线性强、回损较高、尺寸紧凑，封装精准可广泛应用于光纤通讯领域中。[0099]该实施例中的紧凑型同轴度高的在线式三端口光纤波分复用器，其整体的横向偏移量较小、整体的轴向角度偏差较小、模式耦合效率较高、同轴度高、在线性强、回损较高、尺寸紧凑、封装精准，可广泛应用于光纤通讯领域中。[0100]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，很显然仍可以作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。11CN212808694U说　明　书　附　图1/4页图1图212CN212808694U说　明　书　附　图2/4页图313CN212808694U说　明　书　附　图3/4页图414CN212808694U说　明　书　附　图4/4页图515