一种可调激光衰减器制造技术

本发明专利技术公开了一种可调激光衰减器，包括两个相同基材的直角棱镜，两个直角棱镜的斜面相互靠合；在直角棱镜斜面上的一端镀制不同厚度的膜层，来控制两个直角棱镜斜面之间的空气间隔，以此实现不同波段的不同衰减比例。本发明专利技术通过在两个直角棱镜相互靠合的斜面一端镀制膜层，然后将两个直角棱镜进行胶合，通过膜层的厚度来控制直角棱镜之间的空气间隔，实现不同波段的衰减，衰减比从1％

【技术实现步骤摘要】
一种可调激光衰减器


[0001]本专利技术涉及一种可调激光衰减器，属于激光衰减器


技术介绍

[0002]光衰减器是用于对光功率进行衰减的器件，它主要用于光纤系统的指标测量、短距离通信系统的信号衰减以及系统试验等场合。光衰减器是一种非常重要的纤维光学无源器件，它可按用户的要求将光信号能量进行预期地衰减，常用于吸收或反射掉光功率余量、评估系统的损耗及各种测试中。目前，系列化光衰减器已广泛应用于光通信领域，给用户带来了方便。
[0003]在光学元件中，衰减器一般是通过薄膜的设计来达到某个波段的衰减，膜层非常厚，适用波段有限，生产难度很大，本专利技术将大大降低膜层制备的难度，并且达到不同波段的衰减效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种可调激光衰减器，膜层的厚度来控制直角棱镜之间的空气间隔，实现不同波段的衰减，衰减比从1％～100％都可以达到。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种可调激光衰减器，包括两个相同基材的直角棱镜，两个直角棱镜的斜面相互靠合；在直角棱镜斜面上的一端镀制不同厚度的膜层，来控制两个直角棱镜斜面之间的空气间隔，以此实现不同波段的不同衰减比例。
[0007]为了方便制备，将上述膜层镀制在其中一个直角棱镜上即可。
[0008]膜层的的镀制厚度根据看所需的衰减比确定。
[0009]膜层的厚度决定了空气间隔的距离，从而保证衰减比例。膜层的宽度不限，以不影响使用为准。优选的膜层宽度为1.5～2.5mm。
[0010]申请人经研究发现，通过控制膜层的厚度来控制棱镜间的空气间隔，对衰减器的衰减比具有决定性的作用，通过精准控制膜层厚度，从而控制了空气间隔的距离，可以大大提升衰减比例的稳定性；从而得到了衰减比例稳定的宽波段衰减膜，解决了现有膜层厚且只能实现某个波段的衰减，改善了镜片的使用效果，提升了客户的使用效果。
[0011]为了方便控制，上述不镀制膜层一端的两个直角棱镜斜面间间隔为零，镀制膜层一端的两个直角棱镜斜面间间隔为膜层厚度，使得两个直角棱镜斜面间的空气间隔呈三角形结构。
[0012]为了方便制备，同时不影响所镀制的膜层，两个直角棱镜的两端面分别胶合有玻璃板。也即两个玻璃板和两个直角棱镜形成一个整体。
[0013]上述通过在两个直角棱镜2mm左右区域镀制膜层，然后将两个直角棱镜两端面利用玻璃板进行胶合，通过膜层的厚度来控制直角棱镜之间的空气间隔，实现不同波段的衰减，衰减比从1％～100％都可以达到。
[0014]不同波段包括从近紫外到近红外或中远红外等。
[0015]上述基底所用材料为折射率1～3的石英棱镜或者硒化锌棱镜。针对近紫外到近红外波段，直角棱镜所用材料为熔石英(或其它光学玻璃)；针对中远红外波段，直角棱镜所用材料为硒化锌(或其它红外材料)。
[0016]针对近紫外到近红外波段，膜层为二氧化硅膜层，针对中远红外，膜层为锗膜层(或其它膜层材料)。优选，二氧化硅膜层的厚度为30～1200nm；锗膜层的厚度为60～3000nm。
[0017]上述膜层的制备，包括如下步骤：
[0018](1)基底加热：镀膜前对直角棱镜在抽真空状态下进行烘烤加热，提高直角棱镜温度，烘烤温度为300～350℃，时间为1～1.5h；
[0019](2)离子束清洗：对直角棱镜进行离子束清洗，离子清洗时长为1～15min，离子束电压为300～400V，离子束流为300～400A；
[0020](3)棱镜斜角面膜层的镀制：根据膜系设计中模拟的空气间隔距离，在直角棱镜斜面2mm宽度范围内进行膜层制备。
[0021]上述方法使用电子束蒸发以及合适的烘烤温度等特定的工艺条件，采用单面镀膜方式，通过控制膜层的厚度来控制直角棱镜之间的空气间隔，实现不同波段的衰减，衰减比从1％
‑
100％都可以达到；大大降低膜层制备的难度，并且达到宽波段的衰减。
[0022]为了提高膜层附着力，步骤(1)中，烘烤加热前，用无尘布蘸环保擦拭液和丙酮体积比为(6
‑
8):1的混合液擦拭基底。
[0023]膜层制备时条件的控制，也是非常关键的，膜层的制备条件不仅影响着单膜层的致密性等性能，还影响着膜厚的一致性。
[0024]为了提高膜层的致密度、均匀度和附着力，步骤(3)中，二氧化硅膜层镀制为：将SiO2膜料放到坩埚中，采用电子束蒸发的方法进行镀制，其本底真空度高于6.0
×
10
‑3Pa，沉积速率为1
‑
2nm/s。
[0025]为了提高膜层的致密度、均匀度和附着力，步骤(3)中，锗膜层镀制：将Ge膜料放到坩埚中，采用电子束蒸发的方法进行镀制，其本底真空度高于6.0
×
10
‑3Pa，沉积速率为0.5
‑
1nm/s。
[0026]本底真空度是指在真空镀膜中，利用真空抽气系统使在一定的空间内的气体达到一定的真空度，而这一真空度恰能满足该种被镀物品沉积时所要求的真空度(不同货品对本底真空度有不同的需求)。
[0027]本专利技术未提及的技术均参照现有技术。
[0028]本专利技术一种可调激光衰减器，通过在两个直角棱镜相互靠合的斜面一端镀制膜层，然后将两个直角棱镜进行胶合，通过膜层的厚度来控制直角棱镜之间的空气间隔，实现不同波段的衰减，衰减比从1％
‑
100％都可以达到。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例1中石英直角棱镜胶合之后的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例1中两个直角棱镜斜面间的空气间隔示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例1中石英直角棱镜上衰减膜的理论效果图；
[0032]图4为本专利技术实施例1中石英直角棱镜上衰减膜的实际厚度测量图；
[0033]图中，1为直角棱镜，11为膜层，12为空气间隔，2为玻璃板。
具体实施方式
[0034]为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0035]膜层的制备是在光驰1350真空箱式镀膜机上完成的，膜厚采用晶控控制系统。此镀膜机配备电子束单蒸发源方式，扩散泵确保设备抽速稳定性。
[0036]实施例1
[0037]如图1所示，一种宽波段衰减器，包括两个相同基材的直角棱镜，两个直角棱镜的斜面相互靠合；在直角棱镜斜面上的一端镀制2mm宽的膜层(膜层镀制在其中一个直角棱镜上)，来控制两个直角棱镜斜面之间的空气间隔，以此实现不同波段的不同衰减比例。如图2所示，不镀制膜层一端的两个直角棱镜斜面间间隔为零，镀制膜层一端的两个直角棱镜斜面间间隔为膜层厚度，使得两个直角棱镜斜面间的空气间隔呈三角形结构。两个直角棱镜的两端面分别胶合有玻璃板，使得两个玻璃板和两个直角棱镜形成一个整体。
[0038]上述两个直角棱镜胶合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调激光衰减器，其特征在于：包括两个相同基材的直角棱镜，两个直角棱镜的斜面相互靠合；在直角棱镜斜面上的一端镀制不同厚度的膜层，来控制两个直角棱镜斜面之间的空气间隔，以此实现不同波段的不同衰减比例。2.如权利要求1所述的可调激光衰减器，其特征在于：不镀制膜层一端，两个直角棱镜斜面间间隔为零；镀制膜层一端，两个直角棱镜斜面间间隔为膜层厚度；使得两个直角棱镜斜面间的空气间隔呈三角形结构。3.如权利要求1或2所述的可调激光衰减器，其特征在于：两个直角棱镜的两端面分别胶合有玻璃板；膜层宽度为1.5～2.5mm。4.如权利要求1或2所述的可调激光衰减器，其特征在于：针对近紫外到近红外波段，直角棱镜所用材料为熔石英；针对中远红外波段，直角棱镜所用材料为硒化锌。5.如权利要求1或2所述的可调激光衰减器，其特征在于：针对近紫外到近红外波段，膜层为二氧化硅膜层，针对中远红外，膜层为锗膜层。6.如权利要求5所述的可调激光衰减器，其特征在于：二氧化硅膜层的厚度为30～1200nm；锗膜层的厚度为60～3000nm。7.如权利要求1或2所述的可调激光衰减器，其特征在于：膜层的制备包括如下步骤：(1)基底加热：镀膜前对直角棱镜在抽真空状态下进行烘烤加...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈莉，李全民，朱敏，吴玉堂，
申请(专利权)人：南京波长光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：