0 引言

　　空分复用技术通过增加信道的数量来实现传输容量的提升，多芯光纤作为空分复用技术的一种实现方法，其光纤横截面有多个纤芯可以作为传输信号的通道，可大幅提高传输容量，并且具有高集成度的优点，在数据中心、大数据无源光网络等方面具有良好的应用前景[1-3]。多芯光纤的结构和尺寸与标准单芯光纤不同，无法与其直接连接。多芯光纤扇入扇出（FIFO）器通过特殊的结构设计，可以实现多芯光纤（MCF）与单芯光纤阵列之间的低损耗耦合，成为多芯光纤在实际应用中的关键器件。国际上有数家科研机构就如何制备高性能的FIFO设备开展了广泛的研究[4-7]，目前主流的制备方法有4种：空间光透镜耦合法、化学腐蚀法、直写波导法和熔融拉锥法[8-11]。2012年，TOTTORI Y等人[12]采用空间光透镜耦合法设计透镜，完成了七芯光纤与单芯光纤阵列的连接，成功制备出了七芯光纤FIFO器，插入损耗小于0.6 dB，芯间串扰为-60 dB。2014 年，埃因霍温理工大学的 RYF R 等人使用了直写波导方法成功制备出了 9 芯 FIFO，平均插入损耗为 2.5 dB[11]。2014年，UEMURA H等人[13]基于熔融拉锥法，将单芯光纤拉锥到需要的尺寸，并采用熔接的方法将单芯光纤阵列与多芯光纤连接，成功制备了十二芯FIFO器，损耗最大为4.7 dB，串扰为-45 dB。2015年，华中科技大学[10]基于化学腐蚀法，将单芯光纤腐蚀到需要的内径，再通过陶瓷插芯束缚成功制备了七芯光纤FIFO器，损耗为1.2 dB，串扰低于-50 dB。2019年，ALVARADO-ZACARIAS J C等人[14]基于同样的方法，结合打孔法，成功制备了十九芯FIFO器，其中一对器件的损耗为0.81~1.62 dB。以上算法中，空间光透镜耦合法由于制备成本高、体积大，目前发展较为缓慢；化学腐蚀法损耗低、工艺简单，但支持的通道数较少；使用比较多的是熔融拉锥法，其制备成本低，工艺简单，损耗低，但难以满足绝热拉锥条件，串扰较大，且工艺不够稳定；近几年直写波导法发展迅速，它可以实现多种几何形状，具有较高的灵活性，但是受限于工艺和材料，制备方法还不够成熟，损耗比较大。

　　因此，本文提出一种基于高精度陶瓷插芯的自组装型低损耗FIFO器的制备方法，以功制备出高性能的七芯光纤FIFO器。

3 结束语

      本文提出了一种基于高精度陶瓷插芯的自组装型低损耗七芯光纤FIFO器设计制备方法，仿真和实验结果表明：制备的FIFO器7个通道的平均损耗为0.9 dB，平均串扰为-52 dB；同时，还具有较好的传输性能，各个通道接收功率大于1 dBm时，误码率小于10-10。本文设计的FIFO器体积小、集成度高，适用于七芯光纤的实际应用，具有良好的应用前景。但该器件的制备方法只适用于具有稳定紧密堆积纤芯排布结构的多芯光纤，对于非稳定结构的光纤而言制备具有一定难度。