本实用新型专利技术提供一种可调光学衰减器，包括与入射光纤及出射光纤连接的尾纤，尾纤的端面外设有透镜，透镜的第一端面与尾纤端面相对且平行设置，透镜的第二端面外设有反射镜，反射镜的反射面与透镜的第二端面相对设置，且反射镜安装在一支承件上，其中，反射镜的反射面与透镜的主光轴之间形成理想角度的第一夹角。本实用新型专利技术提供的可调光学衰减器可有效减少波长相关损耗，且降低可调光学衰减器的加工工艺难度及生产成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种可调光学衰减器，尤其是一种用于光纤网络系统的微镜倾斜 型可调光学衰减器。
技术介绍
可调光学衰减器是现代光纤通信中的重要器件，被广泛应用于波分复用系统，其 主要作用是动态地调整各信道信号的强弱，从而达到提高接收器的动态响应范围或者传输 保护的目的。现有可调光学衰减器主要包括两种类型光路遮挡型与微镜倾斜型，现有的可调 光学衰减器多为后者。现有一种微镜倾斜型的可调光学衰减器结构原理如图1所示，其具有一根尾纤 15，尾纤15与入射光纤11及出射光纤12连接，且尾纤15外套装有玻璃管13，从而使尾纤 15固定。尾纤15的一个端面16为平面，端面16与尾纤15的轴线之间有一倾角。玻璃管13外设有微机电系统头20，其具有玻璃管21，玻璃管21内固定有透镜22， 透镜22的主光轴与尾纤15的轴线共线设置，并且透镜22的一个端面23为平面，且端面23 与尾纤15的端面16平行设置。透镜22的另一个端面24位于靠近玻璃管21端部的位置。玻璃管21另一端面外设有管帽26，管帽26套装在底板27上，且底板27的左侧安 装有反射镜28，反射镜28的左侧端面为反射面30，反射面30正对透镜22的端面24设置， 且反射镜30的轴线与透镜22的轴线共线设置。底板27的右侧设有三个电极29，当电极29通电后，反射镜28将沿其纵向几何中 心点顺时针或逆时针偏转，如图1中箭头Al所示的，反射镜28沿逆时针方向偏转。可调光学衰减器工作时，入射光纤11的入射光线入射至透镜22中，入射光线经过 透镜22后从端面24出射，形成入射光线Li。入射光线Ll入射至反射镜28后形成反射光 线L2，反射光线L2入射至透镜22的端面24后经透镜22出射至尾纤15的端面16上。参见图2，实线圈31、32、33、34分别是出射光纤12对应波长为λ 1、λ 2、λ 3、λ 4 在尾纤15端面16上的模场。从图2可见，波长不同的光线在端面16上的模场为多个同心 圆，且波长不同的光线模场半径不相同。虚线圈35、36、37、38分别是波长为λ 1、λ 2、λ 3、λ 4的光线经反射镜28反射后 入射至尾纤15端面16上形成的接收光斑模场。在反射镜28没有发生偏转时，反射光线L2 耦合至出射光纤12的光功率最大，即插入损耗最小。当反射镜28发生偏转后，反射光线L2 耦合至出射光纤12的光功率开始衰减，插入损耗开始增大。如图2所示的，当反射镜28在一定的角度范围(如0.4° )内发生偏转后，不同波 长的反射光线L2耦合至出射光纤12的接收光斑模场仍是同心圆，且波长为λ 1的光纤模 场31的圆心与其反射到尾纤15端面16的接收光斑模场35的圆心之间具有一定距离。由于光线经过衰减器的耦合率是由该波长光线的光纤模场与尾纤15端面16接收 的接收光斑模场重叠积分决定的，光纤模场与接收光斑模场重叠部分越多，该波长的光纤插入损耗越小，反之，光纤模场与接收光斑模场重叠部分越少，则该波长的光纤插入损耗越 大。可调光学衰减器工作时，可通过调节向电极29加载的电压调整反射镜28的偏转 角度，从而改变光线插入损耗，进而实现对光信号功率的调节。从图2可见，波长为λ 1的光纤模场31与其反射至尾纤15端面16的接收光斑模 场35并未重叠，而波长为λ 4的光纤模场34与其反射至尾纤15端面16的接收光斑模场 38则有较大面积的重叠，显然，波长为λ 1的光线的插入损耗远大于波长为λ4的光线。这 样即产生了波长相关损耗，即不同波长的插入损耗不尽相同，且波长相关损耗随反射镜28 偏转角度增大而逐渐增大。因此，现有的光学可调衰减器需要增设补偿装置，如在尾纤15的端面16或透 镜22的端面23上镀上增透膜，或者在透镜22的端面23上增加补偿片，如公告号为 CN201359647Y的技术专利公开的名为“可调式光衰减器”所介绍的方法。但上述方法 均增加可调光学衰减器的加工难度，也提高了可调光学衰减器的生产成本。专利号为US7574096的美国专利技术专利公开了另一种可调光学衰减器，该可调光学 衰减器的反射镜角度偏转角度较大，如2°至4°，则入射至尾纤端面的接收光斑模场如图 3虚线圈所示，图3中虚线圈41、42、43、44分别表示波长为λ 1、λ 2、λ 3、λ 4的光线经反 射镜反射后入射至尾纤端面上形成的接收光斑模场。由图3可见，不同波长的接收光斑模场并非同心圆，而是边缘相切的多个偏心圆， 且多个偏心圆41、42、43、44的圆心等距离分布。此时，波长为λ 1的光纤模场31与其接收 光斑模场41具有重叠部分，而波长为λ 4的光纤模场34与其接收光斑模场44也具有重叠 部分，即波长为λ 1的插入损耗与波长为λ 4的插入损耗不会相差很大，波长相关损耗也大 大减小。但是，若反射镜的偏转角度继续增大，不同波长的接收光纤模场呈多个交叠的椭 圆形，波长相关损耗随即增大，也不利于可调光学衰减器的工作。因此，本文所称的理想角 度是指这样的角度能使反射镜倾斜一个角度，以使不同波长的接收光斑模场形成边缘相 切的多个偏心圆，且每一接收光斑模场均与对应波长的光纤模场有重叠的部分，并且多个 不同波长的接收光斑模场不会呈多个交叠的椭圆形。由于现有采用微机电技术的可调光学衰减器中，反射镜28 —般只能偏转0. 5° 以内，若增大反射镜的偏转角度，不单加工难度高，还会大大增加可调光学衰减器的生产成 本，也不利于可调光学衰减器的广泛应用。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种有效减少波长相关损耗的可调光学衰减器。本技术的另一目的是提供一种生产成本较低的可调光学衰减器。为实现上述的主要目的，本技术提供的可调光学衰减器包括与入射光纤及出 射光纤连接的尾纤，尾纤的端面外设有透镜，透镜的第一端面与尾纤端面相对且平行设置， 透镜的第二端面外设有反射镜，反射镜的反射面与透镜的第二端面相对设置，且反射镜安 装在一支承件上，其中，反射镜的反射面与透镜的主光轴之间形成理想角度的第一夹角。由上述方案可见，未向电极通电前，反射镜的反射面与透镜的主光轴之间形成一定的夹角，即反射镜已经偏转了一个预置角度，因此可减少波长相关损耗。并且，由于反射 镜已经预置偏转角度，可调光学衰减器工作时不需要偏转较大的角度，可大大降低可调光 学衰减器的加工工艺难度，也降低其生产成本。一个优选的方案是，该理想角度为86°至88°之间，也就是反射镜预置偏转角度 为2°至4°。由于反射镜的预置角度在2°至4°，既能确保不同波长的光纤模场与接收 光斑模场重叠，又不会导致接收光斑模场呈交叠的椭圆形，能有效减少波长相关损耗。进一步的方案是，反射镜的纵向横截面为矩形，且支承件具有与反射镜邻接的支 承面，支承面与透镜主光轴之间的夹角为理想角度。由此可见，支承面与透镜主光轴之间形成一个预置的角度，反射镜安装到支承件 后，反射面即与透镜的主光轴形成角度为理想角度的夹角，可大大减少波长相关损耗。并 且，由于在未向电极通电时反射镜的反射面与透镜主光轴形成预置角度，可调光学衰减器 工作时不需要偏转较大的角度，可大大降低可调光学衰减器的加工工艺难度，也降低可调 光学衰减器的生产成本。再进一步的方案是，支承件包括底座以及安装在底座上的支承体，支承体的端面 为上述的支承面，且本文档来自技高网...
【技术保护点】
可调光学衰减器，包括与入射光纤及出射光纤连接的尾纤，所述尾纤的端面外设有透镜，所述透镜的第一端面与所述尾纤端面相对且平行设置；反射镜，其反射面与所述透镜的第二端面相对设置，且所述反射镜安装在一支承件上；其特征在于：所述反射镜的反射面与所述透镜的主光轴之间形成具有理想角度的第一夹角（α１、α２、α３）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国平，周健，吕海峰，
申请(专利权)人：珠海保税区光联通讯技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。