[發(fā)明專利]壓控可變光衰減器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110103710.3
• 申請(qǐng)日: 2011-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN102162915A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建林;陳陶;孫剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G02B26/02
• 分類號(hào): G02B26/02;G02B3/14
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 王鵬翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衰減器，具體涉及的是壓控可變光衰減器，屬于光通信、光電傳感和光信息處理器件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

可變光衰減器是光通信系統(tǒng)中的重要無(wú)源器件之一，它廣泛應(yīng)用于密集波分復(fù)用(DWDM)各信道的光功率均衡和調(diào)整經(jīng)光纖放大器放大后的光信號(hào)等，也可用于模擬光纖長(zhǎng)距離傳輸、傳輸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)等。近年來(lái)利用微機(jī)械技術(shù)制造的微光機(jī)電系統(tǒng)可變光衰減器具有體積小、重量輕、能耗小等優(yōu)點(diǎn)，開辟了光衰減器設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的新方法。一般的可變光衰減器不能實(shí)現(xiàn)衰減量精確調(diào)節(jié)并鎖定在特定值，而且通常為衰減片與步進(jìn)電機(jī)聯(lián)合型，通過(guò)微型步進(jìn)電機(jī)控制連續(xù)漸變衰減片旋轉(zhuǎn)或平移來(lái)達(dá)到數(shù)字化可變光衰減量。但該類設(shè)計(jì)受限于步進(jìn)電機(jī)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(xù)漸變衰減片，鍍膜工藝要求高，目前國(guó)內(nèi)尚不能生產(chǎn)。

變焦液體透鏡可以改變光學(xué)系統(tǒng)的光通量和視場(chǎng)性能，具有良好的操控性和適應(yīng)性，作為取代傳統(tǒng)透鏡可應(yīng)用于光學(xué)開關(guān)和光互連、靜態(tài)數(shù)碼相機(jī)等系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)液體可變焦透鏡通常有3種方法，包括基于介質(zhì)上電潤(rùn)濕流體接觸角變化的可變焦透鏡、基于液體折射率變化的可變焦透鏡和基于填充液體表面曲率變化的可變焦透鏡?；谝后w折射率變化的可變焦透鏡，主要是通過(guò)改變液體的折射率，通過(guò)使其產(chǎn)生梯度變化來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)變焦。例如液晶微變焦透鏡，通過(guò)改變施加的電壓調(diào)節(jié)液晶折射率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)透鏡焦距的控制。這種微型透鏡易于實(shí)現(xiàn)陣列化，但焦距可調(diào)范圍較小，并且由于液晶在電場(chǎng)中的非均勻性會(huì)造成較大的光學(xué)失真?；诮橘|(zhì)上電潤(rùn)濕流體接觸角變化的可變焦透鏡，比較典型的如荷蘭Philips公司發(fā)布的FluidFocus和法國(guó)Vaioptic公司發(fā)布的小型液體變焦透鏡，這些透鏡的變焦是利用電潤(rùn)濕效應(yīng)通過(guò)改變液體的界面曲率進(jìn)而調(diào)節(jié)焦距。這種技術(shù)采用了流動(dòng)的液體作為變焦的透鏡組件，相對(duì)目前的機(jī)械變焦方式將有很多的優(yōu)勢(shì)之處。但該技術(shù)需要較高的電壓控制，而且電潤(rùn)濕效應(yīng)裝置需要復(fù)雜的鍍膜工藝，國(guó)內(nèi)很難加工成功?；谔畛湟后w表面曲率變化的可變焦透鏡采用機(jī)械方式對(duì)腔體內(nèi)液體加壓，通過(guò)液體在腔體內(nèi)的重新分布，改變腔體表面透明可變形薄膜的曲率半徑，從而改變透鏡焦距。該種方法具有驅(qū)動(dòng)功耗小、易于制造、易于維護(hù)、透鏡口徑大小靈活等優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有的研究和應(yīng)用集中于透鏡變焦成像技術(shù)，對(duì)于應(yīng)用于光通信領(lǐng)域的連接器件涉及很少。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供未使用電機(jī)等復(fù)雜器件、不需要復(fù)雜的鍍膜技術(shù)的壓控可變光衰減器，從而大大降低了制作成本和生產(chǎn)工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明包括輸入光纖、輸出光纖、帶有通孔的主體套管和內(nèi)端分別設(shè)置在通孔中的第一連接器管腳及帶外螺紋的第二連接器管腳，第一連接器管腳的內(nèi)端連接有第一套筒，第二連接器管腳與主體套管之間安裝有帶內(nèi)螺紋的第二套筒，第一套筒和第二套筒的內(nèi)端面上分別固定有第一透明膜和第二透明膜；第一透明膜和第二透明膜之間的間隙構(gòu)成用于存儲(chǔ)液體透鏡材料的液體透鏡腔，第一透明膜與第一連接器管腳之間的間隙構(gòu)成第一氣室，第二透明膜與第二連接器管腳之間的間隙構(gòu)成第二氣室；輸入光纖貫穿第一連接器管腳與第一氣室相連接，輸出光纖貫穿第二連接器管腳與第二氣室相連接。

上述液體透鏡腔上設(shè)有可與外界相通的注入孔和排出孔。與外界相通以利于組裝和維護(hù)時(shí)，透鏡液體介質(zhì)的注入與排出。

上述第二連接器管腳的外表面上設(shè)有光衰減讀數(shù)刻度?？梢灾苯语@示光功率的衰減比值。

上述第二連接器管腳的內(nèi)端面設(shè)有吸收層。吸收層以吸收雜散光及其它未被耦合入輸出光纖的光。

上述第一透明膜和第二透明膜均通過(guò)緊固環(huán)壓緊固定。

上述第一透明膜和第二透明膜為透明彈性膜或透明非彈性膜。透明彈性膜設(shè)有增透膜以減少光強(qiáng)的其他損失。

本發(fā)明將液體變焦透鏡技術(shù)與現(xiàn)代光通信技術(shù)相結(jié)合，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作、成本低廉和維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；將液體變焦透鏡應(yīng)用于光連接器件之中，實(shí)現(xiàn)了光衰減器的可控調(diào)諧，使本發(fā)明在光通信領(lǐng)域和光信息處理領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明；

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)：主體套管1、第一連接器管腳2、第二連接器管腳3、液體透鏡腔4、第一透明膜5a、第二透明膜5b、光衰減讀數(shù)刻度6、緊固環(huán)7、吸收層8、第二套筒9、第一套筒10、注入孔11、排出孔12、輸入光纖13、輸出光纖14、粘膠15、第一氣室16a、第二氣室16b。