摘要:单模光纤耦合器因其制作工艺简单、成本低廉在光纤通信中得到大量的应用。目前,在光纤陀螺中使用的光纤耦合器也以单模光纤耦合器为主。针对光纤陀螺的性能需求,从耦合的基本原理入手,介绍了镕锥型光纤耦合器的制作特点,通过研究光纤双锥体成形理论,建立了双锥体等效建模,分析了制作工艺中影响小尺寸耦合器性能的主要因素。由于熔融拉锥过程是一个高度非线性,多变量耦合作用的复杂过程,对熔锥区的形状直接控制难以实现。而且,锥形的控制不能仅仅通过一两个工艺参数的优选来实现,各项工艺参数间的匹配同样也很重要。要获得均匀的锥形,提高小尺寸单模光纤耦合器的性能及性能稳定性,就要科学地设置熔锥过程的工艺参数(如火焰温度、拉锥速度和时间等)。加热技术也直接影响单模光纤耦合器的尺寸和性能,采用小火焰设计将有效地缩短耦合器的封装尺寸,通过设定合理的各项拉锥工艺参数,减小火头直径,结合耦合器制作工艺流程,给出了制作小尺寸单模光纤耦合器的工艺措施。已成功研制出的单模光纤耦合器几何尺寸达到φ2.5mm×28mm,通过环境特性试验,并与相同条件下测试外购光纤耦合器(φ3mm×35mm)的技术指标对比,可知小尺寸光纤耦合器性能良好,确定技术具有较好的可操作性。