[發明專利]一種電調諧光衰減器

有效

• 申請號: 200910028311.8
• 申請日: 2009-01-13
• 公開（公告）號: CN101464558A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 梁忠誠;陳陶;錢晨;徐寧;楊鵬;李菁;信恒杰
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G02B26/02
• 分類號: G02B26/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種新穎的電調諧光衰減器結構，屬于光通信、光電傳感和光信息處理器件的技術領域。

背景技術

電控可調光衰減器是光通信系統中的重要無源器件之一，它廣泛應用于密集波分復用(DWDM)各信道的光功率均衡和調整經光纖放大器放大后的光信號等。也可用于模擬光纖長距離傳輸、傳輸系統的動態檢測等。近年來利用微機械技術制造的微光機電系統可調光衰減器具有體積小、重量輕、能耗小等優點，開辟了光衰減器設計及生產的新方法。一般的可調光衰減器不能實現衰減量精確調節并鎖定在特定值，而且通常為衰減片與步進電機聯合型，通過微型步進電機控制連續漸變衰減片旋轉或平移來達到數字化可調光衰減量。但該類設計受限于步進電機成本高，體積較大，難以集成于日益縮小的光通訊模塊中；而且其核心部件之一的連續漸變衰減片，鍍膜工藝要求高，目前國內尚不能生產。

而基于電潤濕效應的變焦微透鏡可以改變微光學系統的光通量和視場性能，具有良好的操控性和適應性，作為取代傳統透鏡可應用于光學開關和光互連、三維光存儲、靜態數碼相機和醫學內窺鏡等系統。現有的研究和應用集中于單透鏡變焦成像技術，比較典型的如荷蘭Philips公司發布的FluidFocus和法國Varioptic公司發布的小型液體變焦透鏡，這些透鏡的變焦是利用電控方法通過改變液體的界面曲率進而調節焦距。這種技術采用了流動的液體作為變焦的透鏡組件，相對目前的機械變焦方式將有很多的優勢之處。但現有的研究和應用集中于單透鏡變焦成像技術，對于應用于光通信領域的連接器件涉及很少。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提出一種新穎的電調諧光衰減器結構，解決光衰減器的電控調諧問題。具有重要的技術價值。本發明設計的光衰減器件具有結構簡單、容易制作、成本低廉等優點。

技術方案：本發明的電調諧光衰減器以具有圓柱狀通孔的精密套管為主體，精密套管位于左連接器管腳和右連接器管腳之間，上述三者之間的空隙形成透鏡腔，用于存儲液體透鏡材料；透鏡腔內放置三種互不相溶的液體即第一低折射率流體、高折射率絕緣流體和第二低折射率流體，這三種液體構成雙透鏡介質，第一低折射率流體、第二低折射率流體中的一種或兩種為導電流體；套管采用導電材料制作并作為一個電極，另一個或兩個電極則是用導電材料制作的左連接器管腳和右連接器管腳。

所述的套管的內側設有絕緣層，絕緣層與流體接觸的內側設有疏水層。

精密套管一側開有三個注液小孔分別用于三種流體的注入。左、右連接器管腳中空為輸入光纖、輸出光纖的插入口，插入口與流體接觸處用密封玻璃密封防止流體泄漏。所述的左連接器管腳和右連接器管腳的中孔中設有粘膠。

具體制作時，選定特定的折射率的絕緣流體和導電流體，計算好體積配比方案，使入射光纖的接觸端面中心位于第一液體透鏡的焦點附近，出射光纖的接觸端面中心位于第二液體透鏡的焦點附近。當套管與左連接器管腳或右連接器管腳之間加上電壓后，導電流體與側壁之間的界面張力因電潤濕效應的作用而降低，從而改變液體界面的形狀，實現透鏡焦距的調諧，進而實現光纖耦合光強的調控，達到光的衰減控制目的。

有益效果：根據以上敘述可知，本發明具有如下特點：

本發明將微透鏡變焦技術與現代光通信技術相結合，設計了一種新穎的電控調諧的光衰減器件，由于未使用電機等復雜器件使得制作成本、生產工藝大大降低，具有重要的技術價值和經濟價值，將會在光通信和光信息處理領域得到廣泛的應用。

創新之處在于：將液體變焦透鏡應用于光連接器件之中，實現了光衰減器的電控調諧。這種新穎的光衰減器將會在光通信領域和光信息處理領域中得到廣泛的應用。

附圖說明

圖1是電調諧光衰減器結構示意圖。圖中有：精密套管1、左連接器管腳2、第一低折射率流體3、高折射率絕緣流體4、第二低折射率導電流體5、密封玻璃6、絕緣層7、疏水層8、輸入光纖9、輸出光纖10、粘膠11、右連接器管腳12、流體注入孔13。

圖2是電調諧光衰減器工作原理示意圖。

圖3是一種套管的設計圖。

具體實施方式