可变光衰减器制造技术

一种可变光衰减器（１００），其包括：用于传输输入光束的输入光纤（１０），用于将该输入光束作为被反射光束进行反射的反射镜（４０），用于将该被反射光束的至少一部分作为输出光束进行传输的输出光纤（２０），以及用于使该反射镜（４０）旋转以便改变该输出光束的光强度的致动器（６０），其中，该致动器（６０）包括：　　　　其上安装有该反射镜（４０）的板（６１）；　　　　设置在该板（６１）上的线圈（６４），驱动电流供应给该线圈（６４）；　　　　支承该板的壳体（６３），以便该板（６１）可围绕旋转轴线（６１ａ）旋转，该旋转轴线包含在预定平面上；以及　　　　永久磁体（６５），该永久磁体固定在该壳体（６３）上并且沿该预定平面产生预定的磁通密度（Ｂ）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可变光衰减器，该可变光衰减器用于使输入到其中的光强度可变地衰减。
技术介绍
已知的可变光衰减器包括设置在两个起偏振器之间的法拉第旋转器。这种形式的光衰减器披露在例如JP-B H04-2934。石榴石水晶通常用于法拉第旋转器。然而，石榴石水晶具有较大的波长依赖性，因此该光衰减器也具有光强度衰减函数的较大的波长依赖性。披露在JP-A2000-131626中的另一可变光衰减器解决了上述的波长依赖性问题。JP-A2000-131626中所描述的该可变光衰减器包括输入和输出光纤、反射镜、和在该反射镜上可移动地设置的微加工器件。经输入光纤传输的光束由反射镜反射。随后，被反射的光束的至少一部分传输到输出光纤中。在输出光纤中的光强度取决于在反射镜处的反射角，该反射角可通过借助该微加工器件来旋转反射镜来调节。该微加工器件是硅微加工器件，并且依据静电原理来工作。JP-A2000-131626中所描述的该可变光衰减器包具有一些问题。一个问题是难以以低成本来制造。另一问题是，因为微加工器件的静电操作原理，所以不能以线性地对应于供给微加工器件的电流的变化的方式来调节光强度的衰减量。这意味着难以调节衰减量。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于，提供一种可变光衰减器，该可变光衰减器具有的结构适合于大规模制造，该可变光衰减器的光强度衰减功能可以按线性地对应于向其供给的驱动电流的变化的方式进行调节。依据本专利技术，提供了一种可变光衰减器(100)，其包括用于传输输入光束的输入光纤(10)，用于将该输入光束作为被反射光束进行反射的反射镜(40)，用于将该被反射光束的至少一部分作为输出光束进行传输的输出光纤(20)，以及用于使该反射镜(40)旋转以便改变该输出光束的光强度的致动器(60)。该致动器(60)包括其上安装有该反射镜(40)的板(61)；设置在该板(61)上的线圈(64)，驱动电流供应给该线圈(64)；支承该板的壳体(63)，以便该板(61)可围绕旋转轴线(61a)旋转，该旋转轴线包含在预定平面上；以及永久磁体(65)，该永久磁体固定在该壳体(63)上并且沿该预定平面产生预定的磁通密度(B)。依据本专利技术的一个方面，该板(61)通过两个弹簧铰接件(62)可旋转地支承到该壳体(63)上，该弹簧铰接件在沿该旋转轴线(61a)的方向上定位在该板(61)的相对端部上。依据一个示例，该弹簧铰接件在金属板的相对端部处与金属板一体地形成。本专利技术的其它目的和方面从以下的详细描述中更好地理解。附图说明图1是依据本专利技术的第一实施例的可变光衰减器的截面示意图；图2是沿线II-II截取的可变光衰减器的另一截面图；图3是图1所示的可变光衰减器的局部放大的截面示意图；图4是图2所示的沿IV-IV线截取的可变光衰减器的另一截面图；图5是依据本专利技术的第二实施例的可变光衰减器的截面图；图6是图5所示的沿VI-VI线截取的可变光衰减器的截面图；图7是依据本专利技术的第三实施例的可变光衰减器的截面示意图；和图8是图7所示的沿VIII-VIII线截取的可变光衰减器的截面图。具体实施例方式参照图1-4，依据本专利技术的第一实施例的可变光衰减器100包括输入光纤和输出光纤10、20、单个套筒30、反射镜40、透镜50、和致动器60。如图1示意所示，输入光纤和输出光纤10、20具有端部11、21以及靠近该端部的部分12、22。输入光纤和输出光纤10、20的端部11、21和靠近该端部的部分12、22固定地布置在套筒30中，以便彼此平行地设置。反射镜40由致动器60来支承，以便其可按以下所述的方式来旋转。该透镜50由透镜保持器51来支承，该透镜保持器形成为致动器60的一部分，并且该透镜保持器设置在输入光纤和输出光纤10、20的端部11、21与反射镜40之间。如图1所示，套筒30固定到透镜保持器51上，因此输入光纤和输出光纤10、20固定到致动器60的该部分上。输入光纤和输出光纤10、20的端部11、21面对透镜50。经输入光纤10传播的输入光束经过透镜50指向反射镜40。该光束由反射镜40反射。该被反射光束的一部分经过透镜50引入到输出光纤20中。该光束在输出光纤20中的光强度由在反射镜40处的反射角度来确定。在反射镜40处的反射角度借助于使用洛伦兹力的致动器60来调节。反射镜40通过紧靠由绝缘体形成的基底材料的表面进行金喷镀来制成。反射镜40的基底材料由半导体材料或导电材料制成。参见图2-4，致动器60包括金属板61、两个铰接弹簧62、壳体63、线圈64、两个永久磁体65、和两个接线端66。如图2所示，金属板61与铰接弹簧62一体地形成。如上所述，参照图1，壳体63的一个部分构造成透镜保持器51。如图3、4所示，该壳体63形成有凹部63a。金属板61借助于铰接弹簧62悬挂于壳体63上，因此金属板61可在凹部内以不接触该壳体63的方式旋转，如图3所示。只要金属板61可旋转，该金属板可由壳体63通过使任何其它装置来保持或支承。如图2所示，金属板61的旋转轴线61a沿Y方向延伸。如图3、4所示，反射镜40设置并固定在金属板61的表面的上。如图2所示，在该实施例中，反射镜40的位置处于金属板61的中心，以便反射镜40布置在金属板61的旋转轴线61a上。在初始的情况下，金属板61大致垂直于Z方向，Z方向垂直于Y方向，因此在初始的情况下反射镜40还大致垂直于Z方向。Z方向也是输入光束从输入光纤10射入反射镜40的方向。如图2清晰所示，铰接弹簧62定位在金属板61的沿Y方向相对的端部处。每一铰接弹簧62相对于旋转轴线61a具有对称的形状，因此金属板61的旋转可确保线性运动。如图2所示，线圈64设置并固定在金属板61上，特别是设置并固定在设置反射镜40的同一表面上。该线圈64是空心线圈，其具有在金属板61的旋转轴线61a上的中心。线圈64在平行于金属板61的平面上围绕反射镜40。该线圈64通过线圈线材盘绕而形成，该线圈线材具有作为其最外层的粘接剂层，因此该线圈线材具有自焊接功能。此外，该线圈线材还具有作为内邻接最外层的绝缘涂层，因此当盘绕的线圈64形成时，可防止靠近的线材部分发生电短路。即使在该绝缘涂层的厚度为几微米的情况下，该绝缘涂层也可提供了所需的绝缘功能。此外，因为该线圈线材较密地盘绕，所以当驱动电流如下所述地供给到线圈64时，线圈64对于其尺寸可提供较大的洛伦兹力。线圈64可以以一圈或多圈的形式来盘绕，并且可布置在面对设置有反射镜40的表面的一个表面上。线圈64可通过使用绕线管或可保持线圈64的盘绕形式的类似工具来成形。因为线圈64和反射镜40固定在金属板61上，当金属板61旋转时，线圈64和反射镜40可与金属板61一起旋转，反之亦然，即当线圈和反射镜旋转时，金属板也旋转。在该实施例中，线圈64依靠洛伦兹力来旋转，并且金属板61和反射镜40因此也旋转。为了产生洛伦兹力，向线圈64供应驱动电流。因此，接线端66设置在壳体63上，彼此之间绝缘。接线端66电连接到线圈64的相应的端部64a、64b上。在该实施例中，接线端沿Y方向(即沿旋转轴线61a的方向)布置。如图2和4所示，永久磁体65固定到壳体63上。例如，铁素体永久磁体或稀土永久磁体可用作永久磁体65。该永久磁体65如此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：矢作晃，葛西茂，井手立身，近藤充和，
申请(专利权)人：NEC东金株式会社，NEC东金岩手株式会社，
类型：发明
国别省市：