專利名稱：線性可調(diào)諧光柵裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線性可調(diào)諧光柵裝置，其中折射率的波動(dòng)間隔隨跨接到預(yù)定壓電元件上的電壓所產(chǎn)生的應(yīng)變而變化，還涉及形成線性光柵的方法。
一種線性光柵被設(shè)計(jì)成依據(jù)波動(dòng)的位置具有不同的波動(dòng)間隔或具有不同的有效折射率，其特征在于反射光的波長(zhǎng)依據(jù)波動(dòng)的位置而有所不同。

圖1A到圖1B示出形成有線性光柵的光纖的側(cè)視圖。這里，用標(biāo)號(hào)100或120代表光纖芯，110或130代表包層，101或102代表光柵。根據(jù)圖1A的芯100中的線性光柵101的結(jié)構(gòu)中連續(xù)波動(dòng)的間隔彼此不同，而波動(dòng)的有效折射率相同。根據(jù)圖1B的芯120中的線性光柵102的結(jié)構(gòu)連續(xù)波動(dòng)的間隔相同，而波動(dòng)的有效折射率彼此不同。
然而，此種的線性光柵必然要比那些具有相同波動(dòng)間隔的線性光柵具有更復(fù)雜的制作過程，并由于根據(jù)波動(dòng)位置的反射波長(zhǎng)的線性率在生產(chǎn)狀態(tài)下被固定，因此此種光柵可被用于特定的波帶，但無法寬范圍的應(yīng)用。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)諧線性光柵裝置，其中通過將長(zhǎng)度隨所施加電壓而變化的元件與光纖相接而使波動(dòng)間隔彼此不同，其中的光纖包括波動(dòng)間隔均勻的光柵，并控制所提供的電壓，及形成線性光柵的方法。
相應(yīng)的，為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種線性可調(diào)諧光柵裝置，其特征在于，可調(diào)諧線性光柵裝置包含在折射率波動(dòng)間具有相同間隔光纖，與光纖黏結(jié)用于根據(jù)所施加的電壓改變波動(dòng)間隔的壓電元件，及用于向壓電元件提供電壓的電壓源。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，用于形成線性光柵的方法的特征在于包含如下步驟(a)在光纖中形成具有均勻間隔的光柵及(b)通過根據(jù)波動(dòng)的位置向光纖光柵提供不同的張力而使光纖光柵的波動(dòng)間隔彼此不同。
通過下面結(jié)合相應(yīng)附圖的詳細(xì)描述會(huì)對(duì)本發(fā)明的上述目的及優(yōu)點(diǎn)有更清楚的了解，其中圖1A到圖1B為所形成的線性光柵的側(cè)視圖；及圖2為根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)諧線性光柵裝置的側(cè)視圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)諧線性光柵的側(cè)視圖。圖2中所示的可調(diào)諧線性光柵包含光纖，其中在包層210內(nèi)形成的芯200中的光柵201具有相同的折射率波動(dòng)和均勻的間隔，與光纖固定的壓電元件202，及用于向壓電元件202提供電壓的電壓源203。
下面描述用上面描述的結(jié)構(gòu)形成線性光柵的方法。在光纖芯200中形成具有均勻間隔波動(dòng)的光柵201，通過根據(jù)波動(dòng)的位置向光纖光柵201提供不同的張力而使波動(dòng)的間隔彼此不同。由壓電元件202和電壓源203產(chǎn)生張力。
在光纖芯200中的光柵201滿足以下布拉格條件λi=2·neff·di其中λi為入射波的波長(zhǎng)，neff為有效折射率及di為波動(dòng)間的間隔。
固定到光柵201外側(cè)上的壓電元件202的材料可根據(jù)電壓源203所提供的電壓發(fā)生形變，對(duì)該材料來講，Pb(ZrxTi1-x)O3,0.4≤x≤0.6(PZT或鉛鋯酸鹽鈦酸鹽)最合適。環(huán)氧樹脂膠可用做黏結(jié)劑。由此種諸如PZT的材料制成的壓電元件202在垂直于所施加的電場(chǎng)的方向上變形。壓電元件202的形狀最好為楔形，以便根據(jù)所施加的電壓在每一位置的變形程度而彼此不同。也即，雖然所施加的電壓使恒定的，由于壓電元件202的一部分厚，電場(chǎng)比薄的地方相對(duì)較弱。其結(jié)果，薄的部分比厚的部分具有較小的變形。
與具有上述結(jié)構(gòu)的壓電元件202相黏結(jié)的光柵201的波動(dòng)間隔隨壓電元件202的變形而變化。結(jié)果，可形成波動(dòng)間具有不同間隔的線性光柵裝置。此外，當(dāng)調(diào)節(jié)由電壓源203所施加的電壓時(shí)，可調(diào)節(jié)反射波長(zhǎng)的線性率。
根據(jù)本發(fā)明，由于預(yù)定的壓電元件被與提供有光柵的光纖相黏結(jié)，其中的光柵具有均勻的波動(dòng)間隔，通過由壓電元件向各個(gè)波動(dòng)位置提供不同的電場(chǎng)，從而波動(dòng)間隔可以產(chǎn)生不同的變形，反射波的線性率也可調(diào)節(jié)，線性光柵裝置的生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，并且可以靈活應(yīng)用。
權(quán)利要求
1．一種可調(diào)諧線性光柵裝置，其特征在于可調(diào)諧線性光柵裝置包含折射率波動(dòng)之間具有相同間隔的一光纖；與光纖黏結(jié)用于根據(jù)所施加的電壓改變波動(dòng)間隔的一壓電元件；用于向壓電元件提供電壓的一電壓源。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧線性光柵裝置，其特征在于壓電元件的材料為Pb(ZrxTi1-x)O3。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧線性光柵裝置，其特征在于壓電元件的形狀為楔形，從而在每一位置的變形根據(jù)所施加的電壓而程度不同。
4．用于形成線性光柵的方法，其特征在于包含如下步驟(a)在光纖中形成具有均勻間隔的一光柵；及(b)通過根據(jù)波動(dòng)的位置向所述光纖光柵提供不同的張力而使光纖光柵的波動(dòng)間隔彼此不同。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述提供張力的方法包含如下步驟將楔形的壓電元件與所述光纖光柵相黏結(jié)；及當(dāng)將電壓施加到所述壓電元件時(shí)，在所述當(dāng)壓電元件隨位置的不同而有不同程度的變形時(shí)，使光纖光柵根據(jù)不同的波動(dòng)位置產(chǎn)生不同的變形。
全文摘要
提供一種線性可調(diào)諧光柵裝置,可調(diào)諧線性光柵裝置包含在折射率波動(dòng)間具有相同間隔光纖,與光纖黏結(jié)用于根據(jù)所施加的電壓改變波動(dòng)間隔的壓電元件,及用于向壓電元件提供電壓的電壓源。由于預(yù)定的壓電元件被與提供有光柵的光纖相黏結(jié),其中的光柵具有均勻的波動(dòng)間隔,通過由壓電元件向各個(gè)波動(dòng)位置提供不同的電場(chǎng),從而波動(dòng)間隔可以產(chǎn)生不同的變形,反射波的線性率也可調(diào)節(jié),線性光柵裝置的生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單,并靈活方便。
文檔編號(hào)G02B26/00GK1223380SQ9812639
公開日1999年7月21日 申請(qǐng)日期1998年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月31日
發(fā)明者樸武允 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社