[發明專利]一種微機電型可調光衰減器

有效

• 申請號: 201710795665.X
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107505702B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 梁聯長
• 申請（專利權）人: 四川梓冠光電科技有限公司
• 主分類號: G02B26/02
• 分類號: G02B26/02
• 代理公司: 51124 成都虹橋專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 吳中偉

本發明涉及光學器件領域，公開了一種微機電型可調光衰減器，解決現有MEMS VOA可靠性差的問題。本發明包括TO管座、MEMS芯片、管帽和光纖準直器，MEMS芯片設置在TO管座上，TO管座與管帽連接，且在TO管座與管帽之間形成一個密閉空間，MEMS芯片位于所述密閉空間之內，管帽前端開設有窗口，在窗口的四周設置有支撐臺，支撐臺上設置有用于入光的透明窗片，光纖準直器設置在透明窗片的正前方。本發明適用于光纖傳輸控制。

技術領域

本發明涉及光學器件領域；特別涉及一種微機電型可調光衰減器(MEMS VOA)。

背景技術

可調光衰減器，即VOA，是智能化光網絡中的一種重要的光傳輸器件，是組成光放大器的關鍵部件，在光纖通信系統中起到功率平衡的作用，并廣泛應用于波分復用系統WDM/DWDM 的信道増益平衡和光接收器件保護。其可以與光波分復用器WDM、分光探測器TAPPD、摻鉺光纖放大器EDFA等光器件構成可重構光分插復用器ROADM、預均衡合波器VMUX、增益平坦 EDFA等模塊。

可調光衰減器根據制造工藝進行區分包括傳統機械型、波導型、液晶型、微機電MEMS型等。其中，波導型和液晶型光能量均衡器技術尚不成熟，商用產品極少。機械型發展最成熟，但是其體積大，結構復雜，操作不便。如專利號為CN02136828.7的專利《電磁驅動位錯型微機械可變光衰減器》提出ー種利用電磁驅動力和弾性體控制光纖錯位位移，從而實現光衰減器的方法。這種裝置結構需要可動平臺、定位槽和弾性體等機械部件，所以結構復雜，且弾性體容易產生機械疲勞，影響裝置性能，縮短器件壽命。

MEMS VOA的實現方法主要有兩種：基于衍射原理的指形結構和基于反射原理的轉鏡結構，特別是后者較為常用?；谵D鏡結構的MEMS VOA，其實現原理為：光從雙纖尾纖中的一根光纖發出，經透鏡準直，入射到反射鏡上，反射回的光線經透鏡匯聚，耦合進雙纖尾纖中的另一根光纖，通過調節MEMS芯片的驅動電壓實現反射鏡角度的連續變化，從而使耦合進輸出光纖的光強發生變化，進而實現了衰減的可調諧。

中國專利CN201610507439.2，公開了一種轉鏡式MEMS可變光衰減器，如圖1所示，包括：輸入光纖A、輸出光纖B、雙芯毛細管72、準直透鏡71、長玻璃管73、短玻璃管5、TO 管帽3、玻璃窗4、MEMS芯片2和TO管座1；所述MEMS芯片2固定安裝在TO管座1上，與 TO管座上加電引腳P電連接；TO管帽3與TO管座1氣密封裝，形成一氣密腔，MEMS芯片1 位于該氣密腔內；所述TO管帽3上設置有一個玻璃窗4，玻璃窗4的正反面都鍍增透膜，該玻璃窗4通過玻璃膠燒結到所述TO管帽3上從而具有良好的氣密性，使得TO管帽3與TO管座1之間形成的氣密腔的漏率≤5E-9Pa·m3/s。從圖1可以看出，由于該專利是將玻璃窗片 4燒結在在管帽3的內側，可變光衰減器在拔插過程中玻璃窗片4容易受管帽6內部負壓影響，造成玻璃窗片6脫落，使得管帽3喪失密封性；此外，在可變光衰減器在拔插過程中的振動，也容易造成管座與管帽之間、以及管帽與短玻璃之間出現裂縫。

并且，目前的TO管座1普遍采用3插針設計，其中，PA插針接MEMS芯片的正極，PB插針接金屬臺，PC插針接MEMS芯片的負極，由于MEMS芯片2的負極較多,一般有3個，若多個負極同時點接在PB插針上同一個位置上，容易出現虛焊等焊接問題，且MEMS芯片2的負極最多有一個離PB插針的最近，其余的負極離PB插針相對較遠，較遠的距離意味著使用過多的金線，加大了生產成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種MEMS VOA，解決現有MEMS VOA可靠性差的問題。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：一種MEMS VOA，包括TO管座、MEMS芯片、管帽和光纖準直器，MEMS芯片設置在TO管座上，TO管座與管帽連接，且在TO管座與管帽之間形成一個密閉空間，MEMS芯片位于所述密閉空間之內，管帽前端開設有窗口，窗口上設置有用于入光的透明窗片，光纖準直器設置在透明窗片的正前方；其特征在于，在窗口的四周設置有支撐臺，透明窗片設置在支撐臺上。