光
纤定向
鹅合器
光纤
定向祸合
器是光纤通信和
光纤传感领
域中关
键性无源器
件之一随着光纤制
造技
术
的发展
各种特
殊光
纤做成的各种光纤
定向
祸
合器也
就应运
而生如
保偏光纤定向
祸合器
双
方向性
单模
光纤
定向祸合器及波
分复用光
纤定
向
揭合器等
他们的作用
都是把光信号进行
分
路或合路以达到
各种
使用
的目的
光纤
定向祸合器
的理
论基础
是光波导的
祸
合理
论当两
个光
纤平行
靠近
时一根光纤中
传输的光信号的电磁
场会使另
一根相邻的光
纤
中的电
磁场受到
激励产生光藕
合效应
调节
两根
光纤之间的间迈
或光纤之间的藕
合长度
在两根光纤的
输出
端将会产生
输出光
信号
功率
的周
期性改变两光纤
输出
端的光信号功率
之
比即为藕
合器的
分光比一般来
说光纤
靠得
越近
这种藕
合作用
就越大
但是光纤中
传输的
正
规模所受到的
扰动也就越大
造成了祸合
器
自身的
功率
损耗
因此,
在加工光纤定
向祸合
器
时,应
考虑到光纤的
芯区结构
不应
受到
破坏
‘
光纤定向藕
合器的主
要指标有插人
损耗、
隔离度和分光比
其中如
何减
少祸合器
自身
的
插人
损耗是稠合器设计和
加工中的最重要问
题我们是采用磨光法来制造光
纤定向祸合
器
的即
把剥去塑
料外套的
一段
裸光纤固定
在一
玻璃基
片上这里我们采用了
一种与
众不同的
结构!见图
以
便减少祸
合器的插入
损耗
和基
片的光学冷加工
将光纤一
端接在激光器上,
另一端接在光功率计上,
然后通
光在
光功
率
计的监视下把基
片含有光纤弯
曲顶
部的一面进
行光学研磨抛
光等光
学冷加工直至去
掉光
纤
的
部分玻璃包层最后将两块加工好的相同
的基
片中
含有光纤的抛光
面,面对面
地拼接
在
∀
起,封装在金属
盒中
按照图#
所示的基片
结构
来制造光纤
定向
拐合器必须注意下列几点∃
一是基
片应选
择与
光纤硬度接近的光学玻璃如熔石英玻
璃%
二
是
在基
片上加
工的平底弯曲
槽,
其宽和深的
尺
寸&
图
光
纤定向粗合器结构图
应以刚能
放进裸光纤为
宜%
三是对
光纤进
行光
学冷加工
时光纤芯区结
构不能
受到
破坏,
而
反应在监
视的光功率计上,
光纤
输出的功
率不
能衰减至零
一般的光纤定向根
合器的基片结构
是在∀
长方形
玻璃块上沿
基片抛光面成垂直
方向用
机
械方法加工
成一条弯曲
弧槽,
再将裸光纤
用
环
氧树脂封在槽内由于这种
方法是机械开
槽,
槽加工
得很宽,同
时在槽
内含有很多环氧树脂,
根据
光学冷加工原理,质硬
的光
学玻璃与
质软
的环
氧树脂,光
学研
磨和光
学抛光
速率不同,
从
而会造
成基
片面的不
平整
采用
这种结
构的藕
合器,
在加工
中,
光纤易受压力造
成断裂而
我
们的结
构避
免了上
述缺点
我们
将做基片用
的
长方形
玻璃块割成两半,
在
其
中一块
的一
侧面
用光
刻方法
加工
一条平底弯曲槽,
然后用环
氧
树脂把
光纤
粘在基
片的
中间这种结
构的主
要
优点在于∃
!
基
片
的平底
弯曲槽可以
加工
得很细,
这样
在基片加工
好的抛
光面上,
几乎不
含有环
氧树脂,
只是
光学石英玻
璃的同一材
料,
减少了
环氧树脂对光桐合的影
响
!∋
采用这种
结构的基片,
容易拼接成光
!下转
第()(
页
‘∗
+∋ #
本发明专利
号,(
∋+−,∗#
‘,
摘要
见。
实用
新型
专粗
公报,
第.
卷第∋,
号!
总第时号#)已,
年第肠
页
#∗
卷##期构及此器的分类∃“
一柱螺丝
转二球螺
丝
转三尖螺丝钻”
并介绍
了三者各自的主要用
途直至制作该器可用之材料
钢木
铜及选
料
应注意的问题
在对藤线器结构进行分析的基础
上运用
大量图例及说明
提出了
藤线器省
力原理及
计
算制作使用方法如二卷八
十二
款中
的叙述,
见图
(
“斜
面运行圆柱上即藤线形用斜
面形起
重有不
便者其
体必长故也故即
以斜面
之
长转缠圆
柱之上
作藤线之器以
约其长”
在
八十三款中∃
“
重与能力比例就是藤长与
高之
比例等”
并言简意
赅地指出∃“
藤线
愈密
其能
力愈人,’藤线用力最省其费
时必相反”
这部分
内容结构合理联
系紧凑推理也明
确从在斜面上运重能够省力的讨
论中
已把
使用
机械作功的内
容贯人
其中,对
力和功这
两
个基
本概念作了内在的联系
/
各
种机械的
实际应用!
卷三
此卷系
各种
机械的综合使用包括起重
卷扬
水车
锯木
耕地灭火等
机械五十
四种
使用了
杠杆滑车
辘梦绞
盘曲柄连
杆齿轮
蜗
轮飞
轮等结构以人力畜
力重力风
力
水力弹性力及惯性等为
动力许多
机械在生产
生活方面起到良好作用由于
篇幅
所限不
再
举例说明
王
征一生致力于奇器的研制撰写了《诸器
图说》译绘了《
奇器图说
》直到晚年还不
忘制
作诸器造
福于民
他
所制造的器械在生产
和生
活方面起了很好作
用他对我国古代科技的发
展和对生产的
促进是有很大功劳的
明朝末年
随着“
西学东渐”
我国一些知识分子率先与
来华
西人
交往,
并把
一些科
学技术
知识译介到我国,
打破了我国古
代科技保守落
后封闭
而又“夜郎自大”
的局
面王征
是跻身
于这种潮流的少数知
识分子之一
说明他
是具
有先进的开拓
精神的王
征所处的
社会条件是
一个重文
轻艺的封
建社
会
“君子不器”
是封
建
传统
观念的典型理论
之一,而
他冒着“不
贰事,
不移官,不
与士齿”
之险为
制造
诸器“
累岁弥
月
眠思
坐想
一似废人”
以致
耽误了
所谓的“
正经
学业”
“
致弟友
亲爱
辈咸磋
怨刺讥不
己”
这又说
明他有敢于向封建传统
观念挑战的精神
诚然《奇器图说
》结构比较混
乱内容也不
完善仅是物理
学中极少
部分概念的论
述与介
绍有些
奇器从构造原理上
讲也
似无法实
现
但它
敲开了
中国经
典力学发
展的大门
四百佘年来有过不少评介王征的文章
但
多偏重于他
的道德精神从
政经
历和文学
著述
对他在科
技方面的
研究与
功绩
的评价则
始于二
十世
纪三
四十年
代且
数量不多
就笔
者所见
而言
在这方面
研究最为全面的
当
推我国
物理
学前辈刘仙洲
教授和
在台湾已
故的方
豪先生
笔者认为王
征是我国
引进西方
物理学的
鼻祖,
《奇器图说
》是我国
第一部物理学
著作王
征坚
持不
懈地进
行科学
实践,
一切从实际
出发的治
学态度是应该
予以发
扬光大的
01
0∋
」
0.1
0/
〕
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−〕刘
汕洲机械学
报(.!#)−,#/
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方
豪台湾大学文史哲学
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刘
愁宫编径阳县
志陕西
省径阳县
政府铅
印十二卷,
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宋伯鲁
编杨
虎城邵
力子
修续
修陕西省
志稿陕西省
通
志馆铅印九十三卷!,
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邓玉函!
口投王征!译绘,远
四奇器图,商
务印书馆,
!#).(
!
上接第∗+∋
页
纤定向藕合器或在基片的光纤抛光面上容易
加工制成其它器件!采
用镀
膜光刻等
方法
!.由于光纤是夹在弯曲拱槽中
在基
片的光学冷加工过程
中光纤不
受力,
从而不易
折
断成品率高
!
成都电
讯工程学院
林为干陈跃华
∋∗
卷##期