專利名稱：一種電控可調光衰減器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可調光衰減器，特別是涉及一種應用于光傳輸領域的電控可調光衰減器。
二背景技術：
可調衰減器是現代光網絡中的重要器件，在波分復用器系統中，由于各個激光器的發光強度，信號的傳輸距離及光纖放大器增益等的不同，各信號的信號強度會有很大的差異，如果不進行有效地控制，會影響光通信系統的穩定性。此外，光衰減器可以模擬光纖長距離傳輸或檢測傳輸系統的動態范圍等。現在光纖通信中用的可調衰減器產品是采用微機械的原理，為機械式的調節方式，在調節所需要的衰減量時需要很長的時間，而且調節的重復性比較差，響應的時間長，精度低等。
三、實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電驅動并且衰減范圍寬和響應時間短的電控可調光衰減器。
本實用新型是這樣實現的它包括一衰減裝置和一固定該衰減裝置的外殼體，其特征在于所述的衰減裝置包括由單模雙光纖頭和格林透鏡組成、封裝在內封套管內的雙光纖準直器，與雙光纖準直器相對、固定在芯片基座端面上的芯片和通過導線與芯片相連并固定在芯片基座內的兩電極；還包括外殼體內連接雙光纖準直器與芯片基座的連接管。
本實用新型的電控光衰減器采用的是微電子和微光學相互結合的集成微光機電系統，并具有智能化的特點，體積小，與大規模集成電路的制作工藝兼容，易于大批量生產，降低成本；同時也具有機械式光衰減器的優點，低插損，低串音，與波長和偏振及數據格式無關等；操作簡單、方便，具有很短的響應時間，一般機械式關衰減器的相應時間為10ms，而實用新型的響應時間為6μs。
四
附圖1電控可調光衰減器的結構示意圖其中1-底座 2-焊錫 3-芯片 4-連接管 5-外封套管 6-外封尾套 71-輸入光纖 72-輸入光纖 8-保護套 9-內封套管 10-玻璃管 11-雙光纖頭 12-格林透鏡 13-導線 14-基座殼 15-填充劑 16-電極附圖2芯片的剖面圖其中17-導電層 18-氮化硅薄膜 19-二氧化硅支臂 20-重攙雜硅襯底 21-光學反射膜窗口 22-空腔五具體實施方式
結合附圖1說明本實用新型的結構，它包括基座1、連接金屬用焊錫2、芯片3、連接管4、外封套管5、外封尾套6、輸入光纖71、輸出光纖72、保護套8、內封套管9、玻璃管10、雙光纖頭11、格林透鏡12、連接芯片3和兩電極16的導線13、基座殼14、填充在基座殼并固定電極16的填充劑15。先將基座殼14中填入填充劑15，并將電極16固定在填充劑15中，組成芯片3的基座；將基座的下端面磨平，用黏結劑將芯片3固定在基座磨平的端面上，再用導線13將電極16分別和芯片3的導電層17和重攙雜硅襯底20連接起來；輸入輸出單模雙光纖頭9和格林透鏡12用黏結劑封裝在玻璃管10內，格林透鏡的外徑為1.0mm，雙光纖頭的外徑為1.0mm，玻璃管10外面套上內封套管11，這樣就完成了雙光纖準直器的制作；再將雙光纖準直器和芯片基座通過連接管4焊接在一起，使雙光纖準直器的軸線與芯片的光學反射膜窗口的中心軸共線，雙光纖準直器的端面到芯片表面的距離為0.2～0.5mm；從基座1引出電極16、保護套8中引出輸入光纖71、輸出光纖72后，將外封套管5、保護套8、外封尾套6、基座1封裝在一起。
根據附圖2，芯片包括導電層17，氮化硅薄膜18，二氧化硅支臂19，重攙雜硅襯底20，空腔22，光學反射膜窗口21，芯片3可動的光學反射膜窗口21大小為100～500μm。
其工作原理將電壓饋加在兩根引出電極16之間，芯片3在靜電引力作用下工作，氮化硅薄膜18在靜電引力作用下使空腔22的厚度發生改變，使光學反射膜窗口21的反射率發生改變；這樣光從輸入光纖71輸入，經格林透鏡12會聚到芯片3的光學反射膜窗口21上，反射光經單模雙光纖頭的輸出光纖72輸出。當電源電壓從0V連續增加至24V時，芯片3的光學反射膜窗口的反射率發生改變，工作波長為1270～1610nm，從而實現了反射光的連續衰減。
權利要求1.一種電控可調光衰減器，包括一衰減裝置和一固定該衰減裝置的外殼體，其特征在于所述的衰減裝置包括由單模雙光纖頭和格林透鏡組成、封裝在內封套管內的雙光纖準直器，與雙光纖準直器相對、固定在芯片基座端面上的芯片和通過導線與芯片相連并固定在芯片基座內的兩電極；還包括外殼體內連接雙光纖準直器與芯片基座的連接管。
2.根據權利要求1所述的電控可調光衰減器，其特征在于所述的芯片為一封閉腔體，底部為重攙雜硅襯底，側面為二氧化硅支臂，頂部中心為光學反射膜窗口，其四周為氮化硅薄膜，氮化硅薄膜表面覆有一層導電層；光學反射膜窗口的大小為100～500μm。
3.根據權利要求1或2所述的電控可調光衰減器，其特征在于雙光纖準直器的軸線與芯片的光學反射膜窗口的中心軸共線，雙光纖準直器的端面到芯片表面的距離為0.2～0.5mm。
4.根據權利要求1所述的電控可調光衰減器，其特征在于所述的雙光纖準直器中的格林透鏡的外徑為1.0mm，雙光纖頭的外徑為1.0mm。
5.根據權利要求1所述的電控可調光衰減器，其特征在于所述的芯片基座由基座殼和填充劑組成。
6.根據權利要求1所述的電控可調光衰減器，其特征在于所述的外殼體包括單模雙光纖頭輸入光纖、輸出光纖的保護套，與芯片基座封接、固定兩電極的底座和與保護套、底座封接的外封套管。
7.根據權利要求1所述的電控可調光衰減器，其特征在于所述的雙光纖準直器的內封套管內壁為玻璃管。
8.根據權利要求2所述的電控可調光衰減器，其特征在于所述的電極通過導線分別與芯片的導電層和重攙雜硅襯底連接。
9.根據權利要求6所述的電控可調光衰減器，其特征在于所述的外封套管與保護套之間還有一外封尾套。
專利摘要本實用新型為一種電控可調光衰減器，包括一衰減裝置和一固定該衰減裝置的外殼體，其特征在于所述的衰減裝置包括由單模雙光纖頭和格林透鏡組成、封裝在內封套管內的雙光纖準直器，與雙光纖準直器相對、固定在芯片基座端面上的芯片和通過導線與芯片相連并固定在芯片基座內的兩電極；還包括外殼體內連接雙光纖準直器與芯片基座的連接管。本實用新型采用的是微電子和微光學相互結合的集成微光機電系統，體積小，與大規模集成電路的制作工藝兼容，易于大批量生產，降低成本；同時也具有機械式光衰減器的優點，低插損，低串音，與波長和偏振及數據格式無關等；具有很短的響應時間，響應時間為6μs。
文檔編號H04B10/12GK2653540SQ0325591
公開日2004年11月3日 申請日期2003年7月25日 優先權日2003年7月25日
發明者李德紅, 朱自強, 彭德艷, 李國棟 申請人:上海永鼎光電子技術有限公司, 華東師范大學