[實(shí)用新型]一種在線可調(diào)的光功率衰減器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320778984.7
• 申請(qǐng)日: 2013-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN203705740U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡翱翔;金興弟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波天翔通訊設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G02F1/01
• 分類號(hào): G02F1/01;G02B6/136
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光電子器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在線可調(diào)的光功率衰減器。

背景技術(shù)

可調(diào)式光衰減器（Variable?Optical?Attenuator，簡(jiǎn)稱VOA）是現(xiàn)代寬帶光網(wǎng)中的一種核心器件，在波分復(fù)用光纖網(wǎng)絡(luò)中，用來調(diào)整各信道信號(hào)的強(qiáng)弱。長期以來，它一直停留在機(jī)械式水平，因?yàn)轶w積大不利于集成，因此，它一般只適合單通道衰減方式。隨著DWDM系統(tǒng)的發(fā)展，越來越需要通道數(shù)多而體積小的可調(diào)光衰減器陣列。傳統(tǒng)的機(jī)械方式已不能解決這些難題。

目前，可調(diào)光衰減器主要有機(jī)械式可調(diào)光衰減器、微機(jī)電式可調(diào)光衰減器、液晶式可調(diào)光衰減器及波導(dǎo)式可調(diào)光衰減器。機(jī)械式可調(diào)光衰減器體積大、響應(yīng)時(shí)間長，限制了其應(yīng)用前景。采用MEMS（Micro-Electro-Mechanical?Systems，微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的光開關(guān)具有體積小、重量輕、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，隨著光纖通訊技術(shù)和密集波分復(fù)用系統(tǒng)的飛速發(fā)展，MEMS可調(diào)光衰減器作為重要的光波導(dǎo)器件，得到了越來越廣泛的應(yīng)用，但是MEMS可調(diào)光衰減器受環(huán)境溫度影響較大，需要溫度補(bǔ)償，由于成品率低，在價(jià)格方面面臨著挑戰(zhàn)，由于是微機(jī)電部件，可靠性不夠理想。液晶式可調(diào)光衰減器成本低，但很容易受溫度的影響，因而溫度特性很差，使用時(shí)需要輔以溫度校準(zhǔn)，另一個(gè)缺點(diǎn)是它在低溫時(shí)響應(yīng)時(shí)間很慢。而目前應(yīng)用較多的光波導(dǎo)式可調(diào)光衰減器主要是馬赫-增德爾（M-Z）型可調(diào)光衰減器，它體積小、利于高度集成，但是目前其工藝還處于發(fā)展和完善之中，其缺點(diǎn)在于器件尺寸較大，封裝難度大。波導(dǎo)式光衰減器由于方便和其它光學(xué)器件集成，因此，具有較好的應(yīng)用前景。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提出一種在線可調(diào)的光功率衰減器，具有成本低、調(diào)節(jié)精度高、響應(yīng)速度快，以及方便和其它光通信器件混合集成的優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種在線可調(diào)的光功率衰減器，包括：輸入波導(dǎo)區(qū)及輸出波導(dǎo)區(qū)，還包括位于所述輸入波導(dǎo)區(qū)和輸出波導(dǎo)區(qū)之間的可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)，所述輸入波導(dǎo)區(qū)、可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)、及輸出波導(dǎo)區(qū)的光波導(dǎo)包括襯底、下包層、芯層及上包層，其中，所述可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)的上包層上設(shè)置有加熱電阻。

其中，所述芯層的折射率大于下包層的折射率，且所述芯層的折射率大于上包層的折射率。

其中，在所述可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)的加熱電阻上還設(shè)置有用于保護(hù)加熱電阻的保護(hù)層。

其中，所述保護(hù)層為SiO₂薄膜。

其中，所述襯底的材料為硅或者鈮酸鋰。

其中，所述下包層的厚度為大于等于12微米，所述芯層的厚度為3微米至7微米，所述上包層的厚度為大于12微米。

有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的一種在線可調(diào)的光功率衰減器，包括：輸入波導(dǎo)區(qū)及輸出波導(dǎo)區(qū)，還包括位于所述輸入波導(dǎo)區(qū)和輸出波導(dǎo)區(qū)之間的可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)，所述輸入波導(dǎo)區(qū)、可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)、及輸出波導(dǎo)區(qū)的光波導(dǎo)包括襯底、下包層、芯層及上包層，其中，所述可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)的上包層上設(shè)置有加熱電阻。通過在可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)的上包層上設(shè)置加熱電阻，在外界施加電壓或者電流時(shí)，加熱電阻工作，并且加熱電阻的發(fā)熱效率隨施加的電壓或者電流成比例增加，可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)的芯層受光熱系數(shù)的影響，其折射率發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)光功率的衰減，并且其折射率的改變量隨電壓或者電流的增加而增大。本實(shí)用新型具有制作工藝過程簡(jiǎn)單、能夠批量生產(chǎn)、成本低，可調(diào)光強(qiáng)的反應(yīng)速度快、精度高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，能夠很好的與其它光通信器件集成，最后實(shí)現(xiàn)光功率器件的規(guī)模化集成。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種在線可調(diào)的光功率衰減器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種在線可調(diào)的光功率衰減器的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種在線可調(diào)的光功率衰減器的制備方法的流程圖。

圖中：

1-輸入波導(dǎo)區(qū)；2-可調(diào)光功率衰減波導(dǎo)區(qū)；3-輸出波導(dǎo)區(qū)；4-襯底；5-下包層；6-芯層；7-上包層；8-加熱電阻；9-保護(hù)層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。