【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光通信，特别是涉及一种空芯光纤与单模光纤的耦合结构及其耦合方法。
技术介绍
1、空芯光纤是一种特殊设计的光纤，其纤芯为空气芯，具有低延时、低色散、低非线性、高损伤阈值、低热敏感性以及抗辐照等优势特性，可以实现更高效、更稳定的光通信和传输系统。为了推广空芯光纤应用，亟需解决空芯光纤与单模光纤的耦合问题。
2、在空芯光纤与单模光纤的耦合技术中，耦合结构会影响光信号的传输效率。目前提出的耦合方法有熔接、插入耦合、角裂融合拼接以及胶合等。现有的耦合方案中的模场直径不匹配以及回波反射大，导致反射光线进入空芯光纤，影响光信号的传输效果，同时，现有方案还存在耦合效率较低的问题。
3、鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是如何在空芯光纤和单模光纤的耦合过程中提升光信号的传输效果以及耦合效率。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，提供了一种空芯光纤4与单模光纤3的耦合结构，包括耦合管1和光纤耦合段2，所述光纤耦合段2设置于所述耦合管1中；所述耦合管1的一端与单模光纤3耦合，所述耦合管1的另一端与空芯光纤4耦合；
4、所述光纤耦合段2的一端设置有汇光部20，所述光纤耦合段2的另一端与所述单模光纤3连接，所述汇光部20与所述空芯光纤4的纤芯耦合，且与所述空芯光纤4的端面间隔预设距离；
5、通过调节所述汇光部20与所述空芯光纤4的预设距离
6、优选的，所述汇光部20的形状为圆球形或椭球形。
7、优选的，当所述汇光部20的形状为椭球形时，所述汇光部20的长轴与所述空芯光纤4的纤芯的中心线垂直。
8、优选的，所述光纤耦合段2还包括锥腰21，所述锥腰21的一端与所述单模光纤3连接，所述锥腰21的另一端与所述汇光部20连接；
9、在所述锥腰21与所述耦合管1的内管壁之间设置有胶合剂以将所述光纤耦合段2和所述耦合管1进行固定。
10、优选的，所述单模光纤3的数值孔径为0.12～0.17；所述空芯光纤4的数值孔径为0.03～0.22。
11、优选的，所述空芯光纤4的纤芯的直径为20μm～200μm。
12、第二方面，提供了一种空芯光纤4与单模光纤3的耦合方法，所述耦合方法适用于如第一方面所述的空芯光纤4与单模光纤3的耦合结构，包括：
13、对光纤耦合段2的一端进行处理以得到所述汇光部20；
14、将所述光纤耦合段2设置于所述耦合管1中，使所述汇光部20距离所述耦合管1的一端间隔预设距离，并将所述光纤耦合段2与所述耦合管1固定；
15、将所述耦合管1的一端与所述空芯光纤4连接，并将所述光纤耦合段2的另一端与所述单模光纤3连接，以将所述空芯光纤4与所述单模光纤3耦合。
16、优选的，所述对光纤耦合段2的一端进行处理以得到所述汇光部20包括：
17、剥除所述光纤耦合段2一端的涂覆层，并对所述光纤耦合段2上剥除涂覆层后的位置进行浸泡腐蚀；
18、对所述光纤耦合段2上经过浸泡腐蚀后的一端进行加热，并夹持所述光纤耦合段2向热源的方向靠近同时进行旋转，使所述靠近热源的光纤耦合段2的一端在表面张力的作用下形成所述汇光部20。
19、优选的，所述将所述光纤耦合段2设置于所述耦合管1中，使所述汇光部20距离所述耦合管1的一端间隔预设距离，并将所述光纤耦合段2与所述耦合管1固定包括：
20、将所述光纤耦合段2上的汇光部20插入所述耦合管1中，通过调整所述汇光部20的插入深度，调整所述预设距离；
21、当所述汇光部20与所述耦合管1的一端达到预设距离后，将胶合剂注入所述光纤耦合段2与所述耦合管1内壁之间的间隙中，以将所述光纤耦合段2与所述耦合管1固定。
22、优选的，所述将所述耦合管1的一端与所述空芯光纤4连接，并将所述光纤耦合段2的另一端与所述单模光纤3连接，以将所述空芯光纤4与所述单模光纤3耦合包括：
23、对所述耦合管1与所述空芯光纤4的耦合处进行加热，以将所述耦合管1的一端与所述空芯光纤4连接；
24、对所述光纤耦合段2的另一端与所述单模光纤3的耦合处进行加热，以将所述光纤耦合段2的另一端与所述单模光纤3连接。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
26、一方面，本专利技术通过在光纤耦合段2的一端设置汇光部20，然后将汇光部20插入耦合管1，操作简易且准确度高，可以批量进行，有利于生产，通过非插入式耦合，耦合结构可适用于多种纤芯尺寸的空芯光纤4，具有更低的连接损耗和更高的耦合效率，在空芯光纤4与其他光纤连接方面具有更大的灵活性和兼容性，不易受到外部干扰和环境影响；另一方面，本专利技术通过控制光纤耦合段2上的汇光部20与耦合管1和空芯光纤4连接处的距离，能够减少反射光进入空芯光纤4，降低回波反射，从而提升光信号的传输效果。
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1.一种空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，包括耦合管(1)和光纤耦合段(2)，所述光纤耦合段(2)设置于所述耦合管(1)中；所述耦合管(1)的一端与单模光纤(3)耦合，所述耦合管(1)的另一端与空芯光纤(4)耦合；
2.根据权利要求1所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，所述汇光部(20)的形状为圆球形或椭球形。
3.根据权利要求2所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，当所述汇光部(20)的形状为椭球形时，所述汇光部(20)的长轴与所述空芯光纤(4)的纤芯的中心线垂直。
4.根据权利要求1所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，所述光纤耦合段(2)还包括锥腰(21)，所述锥腰(21)的一端与所述单模光纤(3)连接，所述锥腰(21)的另一端与所述汇光部(20)连接；
5.根据权利要求1-4任一项所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，所述单模光纤(3)的数值孔径为0.12～0.17；所述空芯光纤(4)的数值孔径为0.03～0.22。
6.根据权利要求1-4任一项所述的空芯光纤与单
7.一种空芯光纤与单模光纤的耦合方法，其特征在于，所述耦合方法适用于如权利要求1-6任一项所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，包括：
8.根据权利要求7所述的空芯光纤与单模光纤的耦合方法，其特征在于，所述对光纤耦合段(2)的一端进行处理以得到所述汇光部(20)包括：
9.根据权利要求7所述的空芯光纤与单模光纤的耦合方法，其特征在于，所述将所述光纤耦合段(2)设置于所述耦合管(1)中，使所述汇光部(20)距离所述耦合管(1)的一端间隔预设距离，并将所述光纤耦合段(2)与所述耦合管(1)固定包括：
10.根据权利要求7所述的空芯光纤与单模光纤的耦合方法，其特征在于，所述将所述耦合管(1)的一端与所述空芯光纤(4)连接，并将所述光纤耦合段(2)的另一端与所述单模光纤(3)连接，以将所述空芯光纤(4)与所述单模光纤(3)耦合包括：
...【技术特征摘要】
1.一种空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，包括耦合管(1)和光纤耦合段(2)，所述光纤耦合段(2)设置于所述耦合管(1)中；所述耦合管(1)的一端与单模光纤(3)耦合，所述耦合管(1)的另一端与空芯光纤(4)耦合；
2.根据权利要求1所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，所述汇光部(20)的形状为圆球形或椭球形。
3.根据权利要求2所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，当所述汇光部(20)的形状为椭球形时，所述汇光部(20)的长轴与所述空芯光纤(4)的纤芯的中心线垂直。
4.根据权利要求1所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，所述光纤耦合段(2)还包括锥腰(21)，所述锥腰(21)的一端与所述单模光纤(3)连接，所述锥腰(21)的另一端与所述汇光部(20)连接；
5.根据权利要求1-4任一项所述的空芯光纤与单模光纤的耦合结构，其特征在于，所述单模光纤(3)的数值孔径为0.12～0.17；所述空芯光纤(4)的数值孔径为0.03～0.2...
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