[发明专利]压控可变光衰减器

说明书

技术领域

本发明涉及衰减器，具体涉及的是压控可变光衰减器，属于光通信、光电传感和光信息处理器件技术领域。

背景技术

可变光衰减器是光通信系统中的重要无源器件之一，它广泛应用于密集波分复用(DWDM)各信道的光功率均衡和调整经光纤放大器放大后的光信号等，也可用于模拟光纤长距离传输、传输系统的动态检测等。近年来利用微机械技术制造的微光机电系统可变光衰减器具有体积小、重量轻、能耗小等优点，开辟了光衰减器设计及生产的新方法。一般的可变光衰减器不能实现衰减量精确调节并锁定在特定值，而且通常为衰减片与步进电机联合型，通过微型步进电机控制连续渐变衰减片旋转或平移来达到数字化可变光衰减量。但该类设计受限于步进电机成本高，体积较大，难以集成于日益缩小的光通讯模块中；而且其核心部件之一的连续渐变衰减片，镀膜工艺要求高，目前国内尚不能生产。

变焦液体透镜可以改变光学系统的光通量和视场性能，具有良好的操控性和适应性，作为取代传统透镜可应用于光学开关和光互连、静态数码相机等系统。实现液体可变焦透镜通常有3种方法，包括基于介质上电润湿流体接触角变化的可变焦透镜、基于液体折射率变化的可变焦透镜和基于填充液体表面曲率变化的可变焦透镜。基于液体折射率变化的可变焦透镜，主要是通过改变液体的折射率，通过使其产生梯度变化来实现连续变焦。例如液晶微变焦透镜，通过改变施加的电压调节液晶折射率，从而实现对透镜焦距的控制。这种微型透镜易于实现阵列化，但焦距可调范围较小，并且由于液晶在电场中的非均匀性会造成较大的光学失真。基于介质上电润湿流体接触角变化的可变焦透镜，比较典型的如荷兰Philips公司发布的FluidFocus和法国Vaioptic公司发布的小型液体变焦透镜，这些透镜的变焦是利用电润湿效应通过改变液体的界面曲率进而调节焦距。这种技术采用了流动的液体作为变焦的透镜组件，相对目前的机械变焦方式将有很多的优势之处。但该技术需要较高的电压控制，而且电润湿效应装置需要复杂的镀膜工艺，国内很难加工成功。基于填充液体表面曲率变化的可变焦透镜采用机械方式对腔体内液体加压，通过液体在腔体内的重新分布，改变腔体表面透明可变形薄膜的曲率半径，从而改变透镜焦距。该种方法具有驱动功耗小、易于制造、易于维护、透镜口径大小灵活等优点。但现有的研究和应用集中于透镜变焦成像技术，对于应用于光通信领域的连接器件涉及很少。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供未使用电机等复杂器件、不需要复杂的镀膜技术的压控可变光衰减器，从而大大降低了制作成本和生产工艺。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明包括输入光纤、输出光纤、带有通孔的主体套管和内端分别设置在通孔中的第一连接器管脚及带外螺纹的第二连接器管脚，第一连接器管脚的内端连接有第一套筒，第二连接器管脚与主体套管之间安装有带内螺纹的第二套筒，第一套筒和第二套筒的内端面上分别固定有第一透明膜和第二透明膜；第一透明膜和第二透明膜之间的间隙构成用于存储液体透镜材料的液体透镜腔，第一透明膜与第一连接器管脚之间的间隙构成第一气室，第二透明膜与第二连接器管脚之间的间隙构成第二气室；输入光纤贯穿第一连接器管脚与第一气室相连接，输出光纤贯穿第二连接器管脚与第二气室相连接。

上述液体透镜腔上设有可与外界相通的注入孔和排出孔。与外界相通以利于组装和维护时，透镜液体介质的注入与排出。

上述第二连接器管脚的外表面上设有光衰减读数刻度。可以直接显示光功率的衰减比值。

上述第二连接器管脚的内端面设有吸收层。吸收层以吸收杂散光及其它未被耦合入输出光纤的光。

上述第一透明膜和第二透明膜均通过紧固环压紧固定。

上述第一透明膜和第二透明膜为透明弹性膜或透明非弹性膜。透明弹性膜设有增透膜以减少光强的其他损失。

本发明将液体变焦透镜技术与现代光通信技术相结合，具有结构简单、容易制作、成本低廉和维护简单等优点；将液体变焦透镜应用于光连接器件之中，实现了光衰减器的可控调谐，使本发明在光通信领域和光信息处理领域中得到广泛的应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的结构示意图。

图中标号：主体套管1、第一连接器管脚2、第二连接器管脚3、液体透镜腔4、第一透明膜5a、第二透明膜5b、光衰减读数刻度6、紧固环7、吸收层8、第二套筒9、第一套筒10、注入孔11、排出孔12、输入光纤13、输出光纤14、粘胶15、第一气室16a、第二气室16b。