恒定输出光衰减器和恒定输出光衰减方法技术

本发明专利技术提供一种恒定输出光衰减器和一种衰减方法，它采用了一个非线性光学材料部和一个孔径部，并设置它们在输入用光纤维和输出用光纤维之间的光轴上，非线性光学材料部接收来自输入用光纤维的入射光并且折射后出射；孔径部有一个一定半径的圆形窗口，它接收来自非线性光学材料部的出射光并且只允许该一定半径内的光通过。只要最优化地设置非线性光学材料部的二次非线性折射率及厚度、该材料部和孔径部之间的距离、该孔径部的窗口的半径等这些变量，就能够获得不依赖于输入光强度而具有所希望的恒定强度的输出光。（*该技术在2021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不依赖于输入光的强度而能够获得几乎恒定的输出光强度的光衰减器和光衰减方法。在光通信网络或者是光设备中，衰减器被用来调节的光强度。特别是最近，伴随着高密度波長分割多重方式(DWDMDense Wavelength DivisionMultiplexing)的传输系统的发展，衰减器的使用也越来越被增加。具体地说，衰减器不仅适用于光通信网络的中继器中的光强度调整装置或者光放大器中，而且，也适用于象使用激光二极管这样的光源的光设备中的光强度调整装置中，另外也适用于为了保护用于检测高强度光的光检测器的一种装置中。在用于光强度调整的衰减器中，目前知道的有固定型和可变型两种。一方面，固定型衰减器因为是利用衰减滤波器、或者是利用被添加了衰减掺杂剂的光纤维来获得一定的衰减量，所以它根据衰减量的大小分成几个种类。另一方面，可变型衰减器有机械式的和非机械式的两种。在机械式的可变型衰减器中，有利用空间传送光波然后进行衰减的这种类型、也有利用在光路中插入可动式的衰减滤波器的这种类型、还有利用微动本来光轴一致的光纤维，使两光轴产生偏差而引起衰减的这种类型。在非机械式的可变型衰减器中，有法拉第效应型的、有波导型的、有利用热光效应的聚合物波导型的、还有马赫--曾德波导型的等等。但是，在上述的现有技术中，有着一个必须解决的问题。比如在光通信网络中，因为进行了施工而使得传输路中的光强度发生变化时，就必须变更衰减器衰减量，使它符合在传输路中所希望的量。但是，固定型衰减器的衰减量因为是一定的，所以为了得到必须的衰减量，就必须与具有恰当衰减量的衰减器进行交换。这样，就存在着不能迅速地应付传输路中急剧的光强度的变动这样一个问题。针对这样的问题，可以使用可变型衰减器来消除，但是，目前使用的可变型衰减器因为需要电控制所以就存在着消耗电力的问题。而且，在使用时会出现发热等现象，特别是因为需要一种为了控制衰减量的驱动而导致了必须使用大型化的驱动控制装置这样一个问题。本专利技术的目的在于消除上述现有技术中存在的问题，提供一种既不需要电控制也不依赖于输入光强度而能取得恒定输出光强度的衰减器和衰减方法。本专利技术的恒定输出光衰减器包括一个它的折射率是依据输入光的强度而变化的非线性光学材料部，和一个接收来自非线性光学材料的输出光并且只允许以光轴为中心的一定半径内的光通过的孔径部。这样，在利用本专利技术的衰减器的衰减方法中，也就可以不依赖于输入光强度而能取得恒定输出光强度。本专利技术的这种衰减器和衰减方法通过采用下述的各种技术手段实现了上述的目的。(1)本专利技术的恒定输出光衰减器包括一个其折射率是依据输入光的强度而变化的非线性光学材料部，其特征在于它还包括一个接收来自所述非线性光学材料部的输出光并且只允许以光轴为中心的一定半径内的光通过的孔径部。在本专利技术的恒定输出光衰减器中(2)所述的非线性光学材料部可以由微粒分散玻璃、光学陶瓷和有机高分子材料中的一种形成。(3)所述的非线性光学材料部可以有一个光的入射面和一个光的放射面，所述的入射面垂直于光轴，所述的放射面倾斜于光轴并与光轴成一个预定的角度。(4)在所述的非线性光学材料部的入射侧的光轴上可以设置一个凸透镜。(5)或者，在所述的非线性光学材料部的入射侧可以设置一个狭缝部，该狭缝部的长轴的中心和光轴有一个偏差。(6)或者，在所述的非线性光学材料部的入射侧可以设置一个凸透镜和一个狭缝部，该凸透镜可以设置在光轴上，该狭缝部可以设置在它的长轴的中心和光轴有一个偏差的位置。(7)所述的非线性光学材料部可以由光纤维构成，该光纤维还有一个具有非线性光效应的核心部分。(8)所述的核心部分可以由微粒分散玻璃形成。(9)所述的核心部分也可以由另外一种材料形成，这种材料的二次非线性折射率依赖于波长的大小。(10)所述的核心部分可以由其二次非线性折射率是正的材料形成。(11)所述的核心部分也可以由其二次非线性折射率是负的材料形成。(12)本专利技术的恒定输出光衰减方法包括一个步骤让输入光通过一个其折射率是依据所述输入光的强度而变化的非线性光学材料部并且输出通过的光，其特征在于它还包括其他步骤在所述非线性光学材料的输出光的光轴上设置一个孔径部接收来自所述非线性光学材料的输出光；然后在接收的光中只允许以所述光轴为中心的一定半径以内的光通过所述孔径部以衰减所述接收的光。在本专利技术的恒定输出光衰减方法中(13)所述的非线性光学材料部可以由微粒分散玻璃、光学陶瓷和有机高分子材料中的一种形成。(14)所述的非线性光学材料部可以有一个光的入射面和一个光的放射面，所述的入射面垂直于光轴，所述的放射面倾斜于光轴并与光轴成一个预定的角度。(15)还可以包括其他步骤在所述的非线性光学材料部的入射侧的光轴上设置一个凸透镜；让光首先通过所述凸透镜然后再作为所述非线性光学材料部的输入光通过该非线性光学材料部。(16)或者，可以包括这些步骤在所述的非线性光学材料部的入射侧设置一个狭缝部在一个其长轴的中心和光轴有一个偏差的位置；让光首先通过所述狭缝部然后再作为所述非线性光学材料部的输入光通过该非线性光学材料部。(17)或者，可以包括这些步骤在所述的非线性光学材料部的入射侧可以设置一个凸透镜和一个狭缝部，该凸透镜可以设置在光轴上，该狭缝部可以设置在它的长轴的中心和光轴有一个偏差的位置；让光首先通过所述凸透镜和所述狭缝部然后再作为所述非线性光学材料部的输入光通过该非线性光学材料部。(18)所述的非线性光学材料部可以由光纤维构成，该光纤维还有一个具有非线性光效应的核心部分。(19)所述的核心部分可以由微粒分散玻璃形成。(20)所述的核心部分也可以由另外一种材料形成，这种材料的二次非线性折射率依赖于波长的大小。(21)所述的核心部分可以由其二次非线性折射率是正的材料形成。(22)所述的核心部分也可以由其二次非线性折射率是负的材料形成。下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。附图说明图1是显示一个实施例中光纤维和光衰减器的位置关系的纵剖视图。图2是显示本专利技术的光衰减器的特性的说明图。图3是显示另一个实施例中光纤维和光衰减器的位置关系的纵剖视图。图4是显示又一个实施例中光纤维和光衰减器的位置关系的纵剖视图。图5是显示再另一个实施例中光纤维和光衰减器的位置关系的纵剖视图。图6是显示再又一个实施例中光纤维和光衰减器的位置关系的纵剖视图。图7是显示更加另一个实施例中光纤维和光衰减器的位置关系的纵剖视图。下面说明本专利技术的实施形态。图1是显示一个实施例中光纤维和光衰减器的位置关系的纵剖视图。如图1所示，本专利技术的光衰减器包括一个非线性材料部1和孔径部2，这两者和输入用光纤维3和输出用光纤维4一起设置在同一光轴上。从输入用光纤维3输出的光首先被输入非线性材料部1然后通过该非线性材料部1。通过非线性材料不1的光向着以光轴为中心的半径方向传播。在向着半径方向传播的光中，孔径部2只允许一定半径内的光通过。通过孔径部2的光被输入到输出用光纤维4。在这样的场合，只要最适当地设置后记的几种变量就能够得到一定强度的输出光。如上所述，本专利技术的目的在于提供一种光衰减器和一种光衰减方法，它们能够不依赖于输入光的强度而得到恒定的输出光强度。本专利技术以采用非线性材料部和孔径部的组合实现了这个目的。非线性材料部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒定输出光衰减器，它包括一个其折射率是依据输入光的强度而变化的非线性光学材料部，其特征在于：它还包括一个接收来自所述非线性光学材料部的输出光并且只允许以光轴为中心的一定半径内的光通过的孔径部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大登正敬，森下裕一，野吕治人，
申请(专利权)人：昭和电线电缆株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]