專利名稱：一種具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻诺闹谱鞣椒?br> 技術領域：
本實用新型涉及光纖通信領域的陣列波導光柵，特別涉及一種基于平面波導技術的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻拧?br> 背景技術：
陣列波導光柵是對操作溫度變化會表現(xiàn)出波長選擇敏感性的光通信器件，因此， 傳統(tǒng)的恒溫式陣列波導光柵采用外部電源進行溫度控制，從而保持芯片在一定的溫度下工作來獲得穩(wěn)定的工作波長。現(xiàn)階段光通信網(wǎng)絡，尤其無源光網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展，對溫度不敏感型，即無熱型陣列波導光柵的需求日益增多。目前應用比較廣的是機械補償方式主要是利用不同金屬材料的熱膨脹系數(shù)不同， 利用金屬的膨脹和收縮來驅動輸入/輸出端光纖位置移動或是平板波導區(qū)域的偏移，這種補償方式的缺點是破壞陣列波導光柵本身的結構；而應力補償采用將雙金屬片牢固粘貼于傳統(tǒng)的陣列波導光柵的襯底背面，雙金屬片有兩種膨脹系數(shù)不同的材料組成，一種為膨脹系數(shù)小的材料，另一種為膨脹系數(shù)大的材料，將膨脹系數(shù)較大的一面貼附在硅襯底背面。此種方法應力板與陣列波導光柵芯片的粘貼位置不同會影響無熱陣列波導光柵的性能，同時制作工藝復雜，可靠性和重復性也不易控制。

實用新型內(nèi)容針對機械補償和應力補償中存在的破壞自身波導光柵、工藝復雜，可靠性低，不良率較高的缺點，提出一種具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，包括陣列波導光柵和溫度補償裝置，溫度補償裝置包括能配對成圓柱形螺桿的長半圓螺桿和短半圓螺桿。短半圓螺桿包括兩條，其中一條短半圓螺桿的一端粘接在陣列波導光柵的輸入平板波導上，另一條短半圓螺桿的一端粘接在輸出平板波導上，短半圓螺桿的另一端懸空為自由端。長半圓螺桿放在陣列波導光柵和短半圓螺桿的下方，其兩端分別與短半圓螺桿的自由端配對形成完整的圓柱形螺桿，圓柱形螺桿上安裝螺帽將圓柱形螺桿的兩端固定。本實用新型所揭露的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，不破壞陣列波導光柵本體， 工藝簡單，可靠性高，而且能在不良產(chǎn)生后還能調整的特點，提高了良率。

圖1是本實用新型所揭露的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻诺谝环N實施方式的結構示意圖。圖2是本實用新型所揭露的短半圓螺桿的立體示意圖。圖3是本實用新型所揭露的長半圓螺桿的立體示意圖。圖4是本實用新型所揭露的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻诺牡诙N實施方式的結構示意圖。圖5是本實用新型所揭露的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻诺牡谌N實施方式的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖詳細描述本實用新型的實施例。如圖1所示，是本實用新型所揭露的第一實施方式。具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?00包括陣列波導光柵和溫度補償裝置，陣列波導光柵包括輸入平板波導101、輸出平板波導102、陣列波導區(qū)103 ；溫度補償裝置包括能配對成圓柱形螺桿的長半圓螺桿108和兩條短半圓螺桿104和105。具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?00還包括一對墊片111、112，分別放置在短半圓金屬螺桿104與輸入平板波導101之間，以及放置在短半圓金屬螺桿105 與輸入平板波導102之間。如圖2所示，是第一實施方式中墊片111/112和短半圓螺桿104/105粘接后的組件。墊片111/112的厚度比輸入/輸出平板波導厚一點，便于粘接在輸入/輸出平板波導上。短半圓螺桿104/105粘接到墊片111/112上。從圖上可以看出，短半圓螺桿104/105 的外徑大致等于墊片111/112的厚度。短半圓螺桿104和105全長都有分布均勻的螺紋，如圖3所示，是本實施方式中長半圓螺桿108的立體圖。長半圓螺桿108包括半圓的兩端106和107，其上均勻分布有螺紋，其螺距與短半圓螺桿104和105上的螺距相同。 螺紋中間部分可以為半圓，也可以為圓柱體其上可以分布螺紋，也可以沒有螺紋。再回到圖1，當粘接有短半圓螺桿104/105的墊片111/112粘接到輸入/輸出平板波導101/102上后，為了方便說明，把短半圓螺桿104/105固定住的一端稱之為固定端，懸空的另一端稱之為自由端。長半圓螺桿108放在陣列波導光柵和短半圓螺桿104和105的下方，其兩端106和107分別與短半圓螺桿104和105的自由端配對形成完整的圓柱形螺桿。通過一螺帽109用于固定長半圓螺桿108的106端和短半圓螺桿104配合成的圓柱形螺桿，通過螺帽110用于固定長半圓螺桿108的107端和短半圓螺桿105配合成的圓柱形螺桿。如圖4所示，是本實用新型所揭露的第二實施方式。本實施方式與第一實施方式相比有兩個不同點其一，相比圖1，具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?00去掉了一對墊片，將短半圓金屬螺桿204和205分別直接粘接到輸入平板波導201和輸出平板波導202上。其二，短半圓金屬螺桿204和205上的螺紋和長半圓螺桿208兩端206和207上的螺紋采用不同的螺距。為了使具有不同螺距的短半圓金屬螺桿204、205以及長半圓螺桿208能配合成圓柱形螺桿使用，并且其短半圓金屬螺桿204、205的自由端和長半圓螺桿208的兩端能被螺帽209和210固定。為了使螺帽209和210能在由長半圓螺桿208、短半圓螺桿204和 205配對形成的圓柱形螺桿中旋轉，長半圓螺桿208、短半圓螺桿204和205之間螺紋的差距不應該選取太大，因為波導陣列光柵是精密的光器件，因此，調節(jié)的時候出現(xiàn)的位移應該也是細微的，以螺距的l/5(Tl/10作為兩者之間的差距比較合適。另外，為了在調節(jié)的時候方便螺帽209和210順滑的行進，螺帽209和210的寬度不應該太大，應該以3_5個螺距的寬度為宜，當然，如果兩者螺距之差較小，相應的螺帽的寬度可以寬些，如果螺距之差較大， 相應的螺帽的寬度就應該窄些。在安裝和調試的過程中，螺帽209和210安裝在短半圓螺桿204、205的外側端，當陣列波導光柵200需要微調時，只需要由外向內(nèi)擰緊螺帽，還是通過短半圓螺桿204、205和長半圓螺桿208的相對位移來調節(jié)陣列波導光柵200的膨脹范圍。在具體的實施方式中， 如果長半圓螺桿208的螺距大于短半圓螺桿204、205的螺距，則螺帽向內(nèi)擰緊時，可以減少波導陣列光柵200的膨脹范圍；當長半圓螺桿208的螺距小于短半圓螺桿204、205的螺距， 則螺帽向內(nèi)擰緊時，可以增加波導陣列光柵200的膨脹范圍。具體操作中，螺桿的長短、螺距的大小和螺帽的寬度可以根據(jù)螺桿和波導陣列光柵的膨脹范圍靈活選擇。如圖5所示，是本實用新型所揭露的第三實施方式。與第一實施方式不同的是，實施方式的短半圓螺桿304和305放置在輸入平板波導301和輸出平板波導302的內(nèi)側，長半圓螺桿308較之前面實施方式中的長半圓螺桿也較短。在安裝和調試的過程中，螺帽309放置在短半圓螺桿304的根部，螺帽310放置在長半圓螺桿308的中部，長半圓螺桿的306端緊貼螺帽309放置，螺帽309朝長半圓螺桿308 方向行進則可以固定長半圓螺桿308的306端和短半圓螺桿304。長半圓螺桿308的307 端配合短半圓螺桿305放置，螺帽310朝短半圓螺桿305方向行進則可以固定長半圓螺桿 308的307端和短半圓螺桿305。如同上面所揭露的第二實施方式，將長半圓螺桿308的螺紋和短半圓螺桿304和305的螺紋采用不同的螺距，但螺距的差值不應該太大，可以滿足螺帽309和310在由長、短半圓螺桿配合成的圓柱體半圓螺桿上行進。假設在本實施方式中， 長半圓螺桿308的螺距比短半圓螺桿304和305上的螺距短，則，當螺帽309朝遠離短半圓螺紋304根部的方向行進時，螺帽309在長半圓螺桿308上行進的距離小于在短半圓螺桿 304上行進的距離，因此可以擴大輸入平板波導301和輸出平板波導302之間的距離。當螺帽310朝短半圓螺紋305根部的方向行進時，螺帽310在長半圓螺桿308上行進的距離小于在短半圓螺桿304上行進的距離。則可以拉緊輸入平板波導301和輸出平板波導302之間的距離。合理調節(jié)螺帽309和310的行進距離，就可以調節(jié)輸入平板波導301和輸出平板波導302之間的距離，從而達到補償陣列波導光柵300由于溫度變化引起形變而導致的中心波長飄移的不足。本實用新型的所揭露的3種實施方式的優(yōu)點在于當陣列波導光柵隨著溫度的變化，比如，在高低溫測試不達標時，可通過微調，使得某些不良產(chǎn)品經(jīng)過調節(jié)后，符合工作要求，提高良率。本實用新型所揭露的三種實施方式，意旨說明利用兩邊半圓螺桿配合形成的圓柱形螺桿形成一個補償裝置用于補償陣列波導光柵由于溫度變化帶來的形變。利用兩條半圓螺桿上相同或相近螺距形成可供螺帽行走的軌跡來固定兩條半圓螺桿。至于兩條半圓螺桿的長短、螺紋的方向，螺紋的距離，螺帽的寬窄等等，并不局限在本實用新型提供的實施方式中所列舉的型號或大小，只要滿足能夠使得螺桿固定在陣列波導光柵的輸入、輸出平面波導上均為本實用新型所保護的范圍。
權利要求1.一種具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，包括陣列波導光柵和溫度補償裝置，其特征在于，所述溫度補償裝置包括能配對成圓柱形螺桿的長半圓螺桿和短半圓螺桿，所述短半圓螺桿包括兩條，其中一條短半圓螺桿的一端粘接在陣列波導光柵的輸入平板波導上，另一條短半圓螺桿的一端粘接在輸出平板波導上，短半圓螺桿的另一端懸空為自由端；所述長半圓螺桿放在陣列波導光柵和短半圓螺桿的下方，其兩端分別與短半圓螺桿的自由端配對形成完整的圓柱形螺桿，所述圓柱形螺桿上安裝螺帽，所述螺帽將所述圓柱形螺桿的兩端固定。
2.如權利要求1所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻牛涮卣髟谟?，所述長半圓螺桿與短半圓螺桿配對的部分具有螺紋。
3.如權利要求1所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，其特征在于，所述長半圓螺桿與短半圓螺桿的具有相同大小的外徑尺寸，并能和輸入平板波導和輸出平板波導的厚度相適應。
4.如權利要求2所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，其特征在于，所述短半圓螺桿的粘接在輸入平板波導和輸出平板波導的外側，所述圓柱形螺帽放置圓柱形螺桿的兩端。
5.如權利要求2所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，其特征在于，所述短半圓螺桿的粘接在輸入平板波導和輸出平板波導的外側，所述圓柱形螺帽放置在短半圓螺桿的根部。
6.如權利要求2所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，其特征在于，所述短半圓螺桿粘接在輸入平板波導和輸出平板波導的內(nèi)側，所述螺帽放置圓柱形螺桿的中間。
7.如權利要求2所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，其特征在于，所述短半圓螺桿粘接在輸入平板波導和輸出平板波導的內(nèi)側，所述螺帽放置在短半圓螺桿的根部。
8.如權利要求1至7中任意一項所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻牛涮卣髟谟?，所述長半圓螺桿的螺紋的螺距與短半圓螺紋的螺距不同。
9.如權利要求8所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻牛涮卣髟谟冢鲩L半圓螺桿的螺紋的螺距與短半圓螺桿的螺紋的螺距相差值為螺距的1/20- 1/10。
10.如權利要求1所述的具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，其特征在于，所述溫度補償裝置還包括墊片放置在短半圓螺桿與輸入平板波導之間。
專利摘要本實用新型提出了一種具有溫度補償?shù)年嚵胁▽Ч鈻?，包括陣列波導光柵和溫度補償裝置，溫度補償裝置包括能配對成圓柱形螺桿的長半圓螺桿和短半圓螺桿。短半圓螺桿包括兩條，其中一條短半圓螺桿的一端粘接在陣列波導光柵的輸入平板波導上，另一條短半圓螺桿的一端粘接在輸出平板波導上，短半圓螺桿的另一端懸空為自由端。長半圓螺桿放在陣列波導光柵和短半圓螺桿的下方，其兩端分別與短半圓螺桿的自由端配對形成完整的圓柱形螺桿，圓柱形螺桿上安裝螺帽將圓柱形螺桿的兩端固定。
文檔編號G02B6/12GK202330765SQ20112046465
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權日2011年11月21日
發(fā)明者鄭國輝, 陳思鄉(xiāng) 申請人:深圳新飛通光電子技術有限公司