[實用新型]小型高性能的可調(diào)光衰減器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021629905.2
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN213210534U
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪亮;張篤峰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海中科創(chuàng)欣通訊設(shè)備有限公司;上海中科股份有限公司;上海中科光纖通訊器件有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B6/35
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 沈國良

本實用新型公開了一種小型高性能的可調(diào)光衰減器，本衰減器包括管座、MEMS芯片、管帽、透鏡、光纖頭、封裝套筒，管座上設(shè)有兩個管腳，MEMS芯片上設(shè)有轉(zhuǎn)鏡，光纖頭內(nèi)分別設(shè)有輸入光纖和輸出光纖，MEMS芯片設(shè)于管座中央，轉(zhuǎn)鏡在MEMS芯片的電壓驅(qū)動下作定向旋轉(zhuǎn)，兩個管腳分別連接MEMS芯片的正極和負極，管帽嵌套于管座，透鏡設(shè)于管帽中央，光纖頭與透鏡通過包膠固定連接，封裝套筒嵌套于管帽外圈，光纖頭和透鏡位于封裝套筒內(nèi)。本衰減器克服傳統(tǒng)可調(diào)光衰減器件的缺陷，優(yōu)化WDA、PDA、TDA指標，提高了衰減穩(wěn)定性，減小器件尺寸，具備商用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小型高性能的可調(diào)光衰減器。

背景技術(shù)

可調(diào)光衰減器(VOA)廣泛應(yīng)用于光通信技術(shù)領(lǐng)域，目前業(yè)內(nèi)主流的技術(shù)方案是采用微機電系統(tǒng)(MEMS)驅(qū)動反射鏡旋轉(zhuǎn)，形成偏離光束，實現(xiàn)衰減功能。具體來說，這種MEMSVOA采用一個雙光纖準直器對一個MEMS轉(zhuǎn)鏡做光耦合。MEMS轉(zhuǎn)鏡在電壓作用下旋轉(zhuǎn)，反射光斑偏離輸出光纖端面，從而形成光衰減。該方案的優(yōu)勢在于低功耗、低插損、可靠性高。但缺點是在高衰減工作狀態(tài)下，存在一定的波長相關(guān)衰減(WDA)、偏振相關(guān)衰減(PDA)、溫度相關(guān)衰減(TDA)、光功率振蕩。此外，器件直徑受制于MEMS芯片尺寸，通常為

專利文獻US7295748利用一塊色散鍥角片來補償WDA，該方式增加器件復(fù)雜度，成本高，不具備商業(yè)化價值。專利文獻US20040008967通過改變透鏡角度來優(yōu)化WDA，但并沒有說明優(yōu)化的依據(jù)，同時該方式會劣化回波損耗。業(yè)內(nèi)還有多種WDA的優(yōu)化方案，但對于其它性能指標，如PDA、TDA、衰減穩(wěn)定性、器件尺寸等鮮有提及。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種小型高性能的可調(diào)光衰減器，本衰減器克服傳統(tǒng)可調(diào)光衰減器件的缺陷，優(yōu)化WDA、PDA、TDA指標，提高了衰減穩(wěn)定性，減小器件尺寸，具備商用價值。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型小型高性能的可調(diào)光衰減器包括管座、MEMS芯片、管帽、透鏡、光纖頭、封裝套筒，所述管座上設(shè)有兩個管腳，所述MEMS芯片上設(shè)有轉(zhuǎn)鏡，所述光纖頭內(nèi)分別設(shè)有輸入光纖和輸出光纖，所述MEMS芯片設(shè)于所述管座中央，所述轉(zhuǎn)鏡在所述MEMS芯片的電壓驅(qū)動下作定向旋轉(zhuǎn)，所述兩個管腳分別連接所述MEMS芯片的正極和負極，所述管帽嵌套于所述管座，所述透鏡設(shè)于所述管帽中央，所述光纖頭與透鏡通過包膠固定連接，所述封裝套筒嵌套于所述管帽外圈，所述光纖頭和透鏡位于所述封裝套筒內(nèi)。

進一步，所述MEMS芯片底部設(shè)有絕緣襯底并通過絕緣膠固定于所述管座中央。

進一步，所述兩個管腳與所述管座之間設(shè)有絕緣密封套管。

進一步，所述管座設(shè)有突出臺階，所述管帽嵌套于所述管座的突出臺階。

進一步，所述光纖頭與透鏡固定連接的包膠是紫外固化膠或加熱固化膠。

進一步，所述透鏡是自聚焦透鏡或球面透鏡，所述轉(zhuǎn)鏡位于所述透鏡的前焦點位置，所述光纖頭位于所述透鏡的后焦點位置，所述透鏡柱體通過密封焊接固定于所述管帽中央的開孔處，所述透鏡與轉(zhuǎn)鏡同軸布置。

進一步，所述光纖頭內(nèi)的輸入光纖和輸出光纖沿子午面排列，所述光纖頭的前端面是斜面，斜角設(shè)置于子午面內(nèi)，傾斜角度為8°，所述透鏡的后端面是斜面，斜角設(shè)置于子午面內(nèi)，傾斜角度為5～6°，所述自聚焦透鏡的前端面是平面，所述球面透鏡的前端面是球面。

進一步，所述光纖頭內(nèi)的輸入光纖和輸出光纖在子午面內(nèi)向下偏離透鏡軸線10～30μm。

進一步，所述光纖頭的前端面和透鏡的后端面均鍍有增透膜。

進一步，所述光纖頭內(nèi)輸入光纖位于光纖頭的高點、輸出光纖位于光纖頭的低點。