專利名稱：機械式可調光衰減器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及物理領域，尤其涉及光學器件，特別是一種機械式可 調光衰減器。
技術背景
可調光衰減器在光纖通信系統(tǒng)中用于衰減光束。擋光型的可調光衰減 器可以實現(xiàn)波長無關、偏振不敏感的光束衰減，具有較高的可靠性與重復 性。另外，擋光型衰減器的衰減范圍寬，制作也相對容易。但是，擋光型 衰減器體積相對較大，而且要獲得高精度的衰減需要非常精細的微加工公 差與控制。在美國專利No.6167185中，Smiley等人介紹了一種光衰減器 可以在實現(xiàn)光束衰減的同時保持光束偏振態(tài)。該光衰減器在衰減光束時使 用了光束衰減體，光束衰減體在光束方向垂直的平面上具有一個楔形的橫 斷面。Smiley等人指出，該衰減器可以在很大的衰減范圍內保持其偏振態(tài)， 但是其衰減精度受到衰減器尺寸與調節(jié)準確性的限制。 發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種機械式可調光衰減器，所述的這種機 械式可調光衰減器要解決現(xiàn)有技術中擋光型光衰減器的衰減體尺寸大、衰 減精度受到衰減體尺寸限制的技術問題。
本實用新型的這種機械式可調光衰減器由殼體、輸入光纖準直器、衰 減體、輸出光纖準直器和驅動裝置構成，其中，所述的輸入光纖準直器和 輸出光纖準器設置在一個套管內，所述的套管穿過所述的殼體的側壁并與 殼體固定連接，輸入光纖準直器和輸出光纖準直器之間設置有衰減腔，所 述的驅動裝置由驅動器和連接件構成，所述的驅動器的軸垂直于套管的軸 線，所述的衰減體位于所述的衰減腔中，衰減體通過所述的連接件與驅動 器連接，衰減體的擋光面在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束的平面上的正投影由近基基底和末梢^端之間的內凹邊線構成，所述的擋光面從所述 的近基基底到所述的末梢尖端逐漸變小。
進一步的，所述的擋光面是一個以垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束 的直線為中心軸的半圓柱面的一部分，并且所述的擋光面沿其所對應的空 間方位角從所述的近基基底到尖端末梢逐漸變細。
進一步的，所述的擋光面的每一條邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出 的光束的平面上的正投影至少包括一段圓弧。
進一步的，所述的擋光面的每一條邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出 的光束的平面上的正投影由圓弧構成。
進一步的，所述的擋光面的兩條邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的 光束的平面上的正投影為兩段相對于所述光衰減體橫向中心線對稱的圓 弧，所述的圓弧是一個軸線垂直于所述的擋光面所在的圓柱面的中心軸的 圓柱面與所述的擋光面所在的圓柱面的交線。
進一步的，輸入光纖準直器發(fā)出的光束與所述的擋光面之間的最小入
射角大于8度。
進一步的，所述的擋光面的末梢尖端和所述的近基基底之間的邊線在 垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束的平面上的正投影的大部分為內凹的曲 線，靠近所述的近基基底的邊線部分的投影為中凸或外凸的曲線。
進一步的，所述的近基基底具有恒定的高度，并且所述的近基基底對 應一個大于零度的空間方位角。
進一步的，所述的擋光面的任意一條邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā) 出的光束的平面上的正投影是拋物線。
進一步的，所述的擋光面的每一條邊線在垂直于所述的光束的平面上 的正投影是雙曲線。
進一步的，所述的驅動器是馬達，所述的馬達的輸出軸通過連接件與 衰減體連接，馬達設置在殼體的一個導孔中，馬達的外側壁與導孔之間氣密性連接。
進一步的，所述的套管和所述的殼體之間氣密性連接。
進一步的，所述的衰減體為實心結構，所述的衰減體的外表面為所述 的擋光面。
進一步的，所述的衰減體是橫截面呈橢圓的套管，所述的套管的外表 面為所述的擋光面。
本實用新型的工作原理是儀表外殼穿入安裝孔，夾持構件在儀表安 裝板的后側插入儀表外殼上的導向凹槽，儀表安裝板被夾持在儀表外殼的 前端和夾持構件的支撐板之間?；瑝K側面中的臺階與止退條的止退擋塊配 合，可以牢固固定夾持構件和儀表外殼。通過按壓滑塊后端的按壓把手， 可以將滑塊側面中的臺階與止退條的止退擋塊脫離，實現(xiàn)拆卸。
本實用新型和已有技術相比，其效果是積極和明顯的。本實用新型在 衰減器中采用邊界內凹并且呈逐漸變細形狀的衰減體，通過調節(jié)擋光面相 對于光束的位置對光束進行衰減，提高了衰減其的精度和衰減速率，并且 減少干擾。


圖1是本實用新型的機械式可調光衰減器的一個在光學系統(tǒng)中的實施 例的示意圖。
圖2是本實用新型的機械式可調光衰減器的結構示意圖。 圖3是本實用新型的機械式可調光衰減器中的第一種衰減體的結構示 意圖。
圖4是圖3的俯視圖。
圖5是圖3的一個側視圖。
圖6是圖3的另一個側視圖。
圖7是本實用新型的機械式可調光衰減器中的第二種衰減體處于未擋 住光束的位置示意圖。圖8是本實用新型的機械式可調光衰減器中的第二種衰減體處于部分 擋住光束的位置示意圖。
圖9是本實用新型的機械式可調光衰減器中的第二種衰減體處于完全 擋住光束的位置示意圖。
圖10是本實用新型的機械式可調光衰減器中的第三種衰減體的結構示 意圖。
圖11是圖10的俯視圖。 圖12是圖10的一個側視圖。 圖13是圖IO的另一個側視圖。
圖14是本實用新型的機械式可調光衰減器中的第四種衰減體的俯視圖。
圖15是本實用新型的機械式可調光衰減器中的第五種衰減體的俯視圖。
圖16是本實用新型的機械式可調光衰減器中的第六種衰減體的俯視圖。
具體實施方式
實施例1:
如圖l、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，其中圖3是本實用新型 中的光衰減體在xyz直角坐標系中的立體示意圖，本實用新型提供了一種 機械式可調光衰減器，采用本實用新型的機械式可調光衰減器20的一個實 施例的光學系統(tǒng)10中包括一個光源12和一個光接收器18和機械式可調光 衰減器20。光源12發(fā)出的一束光通過光纖14傳輸?shù)綑C械式可調光衰減器 20中，而光接收器18通過輸出光纖16接收從機械式可調光衰減器20中 傳輸出來的光。機械式可調光衰減器20由殼體22、輸入光纖準直器261、 衰減體32、輸出光纖準直器262和驅動裝置構成，輸入光纖準直器261、 輸出光纖準直器262分別具有透鏡281、透鏡282，透鏡281、 282是梯度折射率透鏡，或任何其他透鏡。兩個準直器之間的光束50就是要被衰減的 光束。其中，所述的輸入光纖準直器261和輸出光纖準直器262設置在一 個套管24內，所述的套管24穿過所述的殼體22的側壁并與殼體22固定 連接，所述的輸入光纖準直器261和輸出光纖準直器262之間設置有衰減 腔30，所述的驅動裝置由驅動器44和連接件42構成，所述的驅動器44 的軸40垂直于所述的套管24的軸線，所述的衰減體32位于所述的衰減腔 30中，所述的衰減體32通過所述的連接件42和所述的驅動器44相連， 光束50從所述的輸入光纖準直器261經(jīng)過衰減體32進入所述的輸出光纖 準直器262，所述的衰減體32的擋光面35在垂直于所述的光束50的平面 上的正投影由近基基底36、末梢尖端38以兩者之間的內凹邊線37構成， 所述的擋光面35從所述的近基基底36到所述的末梢尖端38呈逐漸變細的 形狀。擋光面35由不透光材料或者吸光材料構成。
進一步的，所述的擋光面35是一個以垂直于所述光束50的直線46 為中心軸的半圓柱面39的一部分，并且所述的擋光面35沿其所對應的空 間方位角從所述的近基基底36到尖端末梢38呈逐漸變細的形狀，光衰減 體32的理想空間角度是180度。
進一步的，在實施例1中，所述的擋光面35的每一條邊線37在垂直 于所述的光束50的平面上的正投影由圓弧構成。所述的擋光面35的兩條 邊線37在垂直于所述的光束50的平面上的正投影為兩段相對于所述光衰 減體橫向中心線對稱的圓弧，所述的圓弧是一個軸線垂直于所述的擋光面 35所在的圓柱面39的中心軸46的圓柱面與所述的擋光面35所在的圓柱 面39的交線。衰減體32的這一種邊線37便于加工。
進一步的，所述的光束50與所述的擋光面35之間的最小入射角P大 于8度，以使任意反射光51不能達到入射光束50的光源處。此時光束50 與擋光面35間的距離為最佳值。
進一步的，所述的驅動器44是馬達44，所述的馬達44的軸40通過所述的連接件42與所述的衰減體32相連，所述的馬達44設置在所述的殼 體22的一個導孔34中，所述的馬達44外側壁與所述的導孔34之間為氣 密性連接。
進一步的，所述的套管24和所述的殼體22之間為氣密性連接。 實施例2:
如圖7、圖8和圖9所示，衰減體132依次在三個連續(xù)的位置521、522、 523時在yz平面上的投影。光衰減體132可以在如圖所示的位置上連續(xù)轉 動。所述的擋光面135的末梢尖端138和所述的近基基底136之間的邊線 137在垂直于所述的光束50的平面上的正投影大部分為內凹的曲線，靠近 所述的近基基底136的邊線137部分的投影為中凸或外凸的曲線，其余部分 的邊線137為內凹的圓弧。 實施例3:
如圖IO、圖ll、圖12和圖13所示，其中圖IO是本實用新型中的光 衰減體在xyz直角坐標系中的立體示意圖，所述的近基基底236具有恒定 的高度，并且所述的近基基底236對應一定的空間方位角。擋光面235是 圓柱面239的一部分，圓柱面239的軸線46垂直于光束50，擋光面235 由近基基底236和末梢尖端238構成。
進一步的，所述的擋光面235的每一條邊線237在垂直于所述的光束 50的平面上的正投影是雙曲線，這種結構的衰減體232在犧牲了衰減精度 的情況下，可以提高衰減速率。邊線237在垂直于所述的光束50的平面上 的正投影也可以是拋物線。 實施例4: .
如圖14所示，所述的衰減體332為實心結構，所述的衰減體332的外 表面335為所述的擋光面335。 實施例5:
如圖15所示，所述的衰減體432是橫截面呈橢圓的套管432，所述的套管432的外表面為所述的擋光面435。 實施例6:
如圖16所示，所述的衰減體532為相對于x軸和y軸非對稱的一種結構。
權利要求1. 一種機械式可調光衰減器，由殼體、輸入光纖準直器、衰減體、輸出光纖準直器和驅動裝置構成，其特征在于所述的輸入光纖準直器和輸出光纖準器設置在一個套管內，所述的套管穿過所述的殼體的側壁并與殼體固定連接，輸入光纖準直器和輸出光纖準直器之間設置有衰減腔，所述的驅動裝置由驅動器和連接件構成，所述的驅動器的軸垂直于套管的軸線，所述的衰減體位于所述的衰減腔中，衰減體通過所述的連接件與驅動器連接，衰減體的擋光面在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束的平面上的正投影由近基基底和末梢尖端之間的內凹邊線構成，所述的擋光面從所述的近基基底到所述的末梢尖端逐漸變小。
2. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的擋光面 是一個以垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束的直線為中心軸的半圓柱 面的一部分，并且所述的擋光面沿其所對應的空間方位角從所述的近基 基底到尖端末梢逐漸變細。
3. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的擋光面 的每一條邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束的平面上的正投影 至少包括一段圓弧。
4. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的擋光面 的每一條邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束的平面上的正投影 由圓弧構成。
5. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的擋光面 的兩條邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束的平面上的正投影為 兩段相對于所述光衰減體橫向中心線對稱的圓弧，所述的圓弧是一個軸 線垂直于所述的擋光面所在的圓柱面的中心軸的圓柱面與所述的擋光 面所在的圓柱面的交線。
6. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于輸入光纖準直器發(fā)出的光束與所述的擋光面之間的最小入射角大于8度。
7. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的擋光面 的末梢尖端和所述的近基基底之間的邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā) 出的光束的平面上的正投影的大部分為內凹的曲線，靠近所述的近基基 底的邊線部分的投影為中凸或外凸的曲線。
8. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的近基基 底具有恒定的高度，并且所述的近基基底對應一個大于零度的空間方位 角。
9. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的擋光面 的任意一條邊線在垂直于輸入光纖準直器發(fā)出的光束的平面上的正投 影是拋物線。
10. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的擋 光面的每一條邊線在垂直于所述的光束的平面上的正投影是雙曲線。
11. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的驅 動器是馬達，所述的馬達的輸出軸通過連接件與衰減體連接，馬達設置 在殼體的一個導孔中，馬達的外側壁與導孔之間氣密性連接。
12. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的套 管和所述的殼體之間氣密性連接。
13. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的衰 減體為實心結構，所述的衰減體的外表面為所述的擋光面。
14. 如權利要求1所述的機械式可調光衰減器，其特征在于所述的衰 減體是橫截面呈橢圓的套管，所述的套管的外表面為所述的擋光面。
專利摘要一種機械式可調光衰減器，由殼體、輸入光纖準直器、衰減體、輸出光纖準直器和驅動裝置構成，輸入光纖準直器和輸出光纖準器設置在一個套管內，套管穿過殼體壁并與殼體固定連接，輸入光纖準直器和輸出光纖準直器之間設置有衰減腔，驅動裝置由驅動器和連接件構成，驅動器的軸垂直于套管的軸線，光束從輸入光纖準直器經(jīng)過衰減體進入輸出光纖準直器，衰減體的擋光面在垂直于光束的平面上的正投影由近基基底、末梢尖端以兩者之間的內凹邊線構成，擋光面從近基基底到末梢尖端呈逐漸變細的形狀。本實用新型在衰減器中采用邊界內凹并且呈逐漸變細形狀的衰減體，通過調節(jié)擋光面相對于光束的位置對光束進行衰減，提高了衰減其的精度和衰減速率，并且減少干擾。
文檔編號G02B6/26GK201266249SQ200820151460
公開日2009年7月1日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權日2008年7月31日
發(fā)明者王建華, 健 陳 申請人:翔光(上海)光通訊器材有限公司