[發明專利]一種基于WGM微腔的濾波器的封裝結構及封裝方法

在審

• 申請號: 202110502214.9
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113037238A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 高峰;甘緒凡;許京軍;薄方
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: H03H3/02
• 分類號: H03H3/02;H03H9/05
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發明公開了一種基于WGM微腔的濾波器的封裝結構和封裝方法，屬于光纖封裝技術領域，包括封裝殼體，還包括密封塊、微腔載物臺、耦合端口光纖、耦合端口保護套、電驅動接口、殼體上蓋以及設置在封裝殼體兩側的中間固定托架，所述微腔載物臺固定在封裝殼體的內側，所述電驅動接口安裝于封裝殼體上，與微腔載物臺電性連接，所述耦合端口光纖穿設于耦合端口保護套中并固化于兩端的密封塊中。本發明通過在封裝殼體內側兩端分別設置密封塊，并在封裝殼體的內側安裝有微腔載物臺，通過調節微腔載物臺上的壓電陶瓷實現調節耦合距離，最終實現在保證封裝結構清潔的條件下能夠調節帶寬，并且本發明涉及的封裝方法，降低了工藝難度和制造成本。

技術領域

本發明屬于光纖封裝技術領域，更具體地，涉及一種基于WGM微腔的濾波器的封裝結構及封裝方法。

背景技術

回音廊模(WGM)光學微腔具有體積小，高Q值的優勢，其高Q的特點可以制成各種窄帶濾波器。

通過調整WGM微腔與耦合器件(通常為微納光纖)之間的距離，可以方便地調整濾波器的帶寬。這種調整是非常精密的，通常情況下在微米之下。但是因為回音廊模微腔需要潔凈的環境，輕微的污染就會導致其性能的嚴重劣化。

通常的使用過程都需要使用低折射率膠將其完全與耦合機構封閉。但是這樣實際上是以犧牲濾波器的帶寬調節為代價的。

現提出一種封裝結構及封裝方法能夠在微腔保證潔凈的同時，能夠調節濾波器的帶寬。

發明內容

本發明的目的是能夠在微腔保證潔凈的同時，能夠調節濾波器的帶寬。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供一種基于WGM微腔的濾波器的封裝結構，包括封裝殼體，還包括密封塊、微腔載物臺、殼體上蓋以及設置在封裝殼體內部的中間固定托架，所述微腔載物臺固定在封裝殼體的內側，所述密封塊設置于所述封裝殼體的兩端，所述密封塊用于穿設耦合器件，所述中間固定托架設置于所述微腔載物臺的兩側，所述中間固定托架用于固定所述耦合器件，所述殼體上蓋安裝在封裝殼體上。

可選地，所述密封塊包括第一塊和位于第一塊下方的第二塊，所述第一塊和所述第二塊分別活動安裝在封裝殼體的內側兩端。

可選地，所述第二塊靠近所述第一塊的工作面設置高度與所述中間固定托架對所述耦合器件的固定高度相等。

可選地，所述封裝殼體由U形型材根據所需長度切割成型。

可選地，所述微腔載物臺由壓電陶瓷構成。

可選地，所述微腔載物臺與開設在封裝殼體上的電驅動接口電連接。

另一方面，本發明提供一種基于WGM微腔的濾波器的封裝方法，利用上述的基于WGM微腔的濾波器的封裝結構，包括：

S1：提供耦合器件，并將所述耦合器件固定在中間固定托架上；

S2：利用密封塊進一步固定所述耦合器件，并安裝好耦合端口光纖及耦合端口保護套；

S3：在耦合器件的輸入輸出端口分別連接帶有偏振控制器的掃頻激光器和探測裝置；

S4：將WGM微腔置于外部固定支架；

S5：利用帶有手動調節的三維壓電位移臺整體移動封裝殼體，使WGM微腔貼近耦合器件以及微腔載物臺，開啟掃頻激光器，在探測裝置中觀察透過率的變化，根據所述探測裝置的探測結果優化調節偏振控制器和手動調節三維壓電位移臺的位置，證實在三維壓電位移臺加載電壓的情況下，可以獲得所需要的耦合濾波調節效果；

S6：撤去三維壓電位移臺的電壓，然后將WGM微腔利用固化膠粘接于微腔載物臺上；

S7：通過電驅動接口為微腔載物臺加載不同的電壓，使固化的WGM微腔移動位置，證實所需要的帶寬調節范圍，后撤去電壓；