[發明專利]一種非線性溫度補償裝置、光模塊及方法

有效

• 申請號: 201810339930.8
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108663763B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 李長安;凌九紅;全本慶
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00;G02B6/12
• 代理公司: 深圳市愛迪森知識產權代理事務所(普通合伙) 44341
• 代理人: 何婷

1.一種非線性溫度補償裝置，其特征在于，包括驅動桿(101)和雙程形狀記憶合金彈簧(103)，所述驅動桿(101)上設置有一個或多個彈性結構(102)，所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)的兩端與所述驅動桿(101)連接，且所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)與所述一個或多個彈性結構(102)并聯；其中，所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)采用可實現雙程形狀記憶行為的材料做成，其長度隨溫度呈非線性變化。

2.根據權利要求1所述的非線性溫度補償裝置，其特征在于，所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)的馬氏體相變開始溫度T₁的范圍為-40～85℃，當溫度高于T₁時，所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)的長度開始變化。

3.根據權利要求2所述的非線性溫度補償裝置，其特征在于，所述驅動桿(101)長度隨溫度發生變化，且所述驅動桿(101)長度變化由驅動桿材料的熱脹冷縮和所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)的長度變化引起；其中，溫度低于T₁時，所述驅動桿(101)桿長變化量為dL₁，溫度高于T₁時，所述驅動桿(101)桿長變化量為dL₂，其中，dL₁小于dL₂。

4.根據權利要求1所述的非線性溫度補償裝置，其特征在于，所述驅動桿(101)內部開有孔槽，所述孔槽與所述彈性結構(102)并聯，所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)的兩端固定在孔槽內壁上。

5.一種非線性溫度補償光模塊，其特征在于，包括權利要求1-4任一所述的非線性溫度補償裝置(1)和AWG，所述AWG被切割成兩部分，所述非線性溫度補償裝置(1)兩端分別連接所述AWG的兩部分；所述非線性溫度補償裝置(1)通過調整所述驅動桿(101)長度，對AWG波長隨溫度的變化進行非線性補償。

6.根據權利要求5所述的非線性溫度補償光模塊，其特征在于，當溫度低于T₁時，所述非線性溫度補償裝置(1)對AWG的補償為欠補償；當溫度高于T₁時，所述非線性溫度補償裝置(1)對AWG的補償為過補償。

7.根據權利要求5所述的非線性溫度補償光模塊，其特征在于，還包括光路底座，所述光路底座被切割形成第一區域(301)和第二區域(302)，所述AWG的兩部分分別設置于所述第一區域(301)和第二區域(302)上，所述非線性溫度補償裝置(1)兩端分別與所述第一區域(301)和第二區域(302)固定。

8.根據權利要求5所述的非線性溫度補償光模塊，其特征在于，所述AWG包括輸入裝置(201)、輸入平板波導(202)、陣列波導(203)、輸出平板波導(204)和輸出裝置(205)，并依次連接固定；其中，所述AWG被切割而形成切割縫隙(206)，所述切割縫隙(206)位于所述輸入平板波導(202)或所述陣列波導(203)或所述輸出平板波導(204)的任意位置處。

9.一種非線性溫度補償方法，其特征在于，使用權利要求5-8任一所述的非線性溫度補償光模塊，當溫度變化時，所述驅動桿(101)桿長隨溫度呈非線性變化，進而帶動所述AWG的兩部分相對移動；

其中，所述驅動桿(101)的桿長變化由驅動桿材料的熱脹冷縮和所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)的長度變化引起，由熱脹冷縮導致的桿長變化與溫度成正比，由所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)導致的桿長變化與彈簧應變恢復率η有關；其中，η隨溫度非線性變化。

10.根據權利要求9所述的非線性溫度補償方法，其特征在于，所述驅動桿(101)桿長隨溫度的變化量dL如式：

其中，L為所述驅動桿(101)在T₁下的長度，α為驅動桿材料的熱膨脹系數，dT為溫度變化，K₁和K₂分別為所述彈性結構(102)和所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)的剛度，L_M和L_A分別為所述雙程形狀記憶合金彈簧(103)在純馬氏體狀態和純奧氏體狀態下的長度。