一種新型可調(diào)光纖衰減器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖衰減器，屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]可調(diào)光纖光衰減器在光通信中具有廣泛的應(yīng)用，其主要功能是用來減低或控制光信號(hào)。光網(wǎng)絡(luò)的最基本的特性應(yīng)該是可調(diào)，特別是隨著DWDM傳輸系統(tǒng)和EDFA在光通信中的應(yīng)用，在多個(gè)光信號(hào)傳輸通道上必須進(jìn)行增益平坦化或信道功率均衡，在光接收器端要進(jìn)行動(dòng)態(tài)飽和的控制，光網(wǎng)絡(luò)中也還需要對(duì)其它信號(hào)進(jìn)行控制，這些都使得可調(diào)光纖衰減器成為其中不可或缺的關(guān)鍵器件。此外，可調(diào)光纖衰減器產(chǎn)品還具有與其它光通信組件結(jié)合并將其推往高階模塊的特性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的可調(diào)光纖衰減器主要包括以下幾種類型:
[0004]I)機(jī)械式可調(diào)光纖衰減器
[0005]該種類型的可調(diào)光衰減器也有多種具體的實(shí)現(xiàn)方式，驅(qū)動(dòng)擋光元件攔在兩個(gè)準(zhǔn)直器之間，實(shí)現(xiàn)光功率的衰減。擋光元件可以是片狀或者錐形，后者可通過旋轉(zhuǎn)來推進(jìn)，而前者需平推或者通過一定機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)至平推動(dòng)作的轉(zhuǎn)換。擋光型光衰減器可以制成光纖適配器結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)在于體積較大、組件多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)速度不高、難以自動(dòng)化生產(chǎn)、不利于集成等。
[0006]2)磁光可調(diào)光衰減器
[0007]磁光可調(diào)光衰減器是利用一些物質(zhì)在磁場(chǎng)作用下所表現(xiàn)出的光學(xué)性質(zhì)的變化，例如磁致旋光效應(yīng)(法拉第效應(yīng))等亦可實(shí)現(xiàn)光能量的衰減，從而達(dá)到調(diào)節(jié)光信號(hào)的目的，用材料的磁光效應(yīng)并結(jié)合其它的技術(shù)，可以制作出高性能、小尺寸、高響應(yīng)及結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的光衰減器，但是控制相對(duì)復(fù)雜。
[0008]3)液晶可調(diào)光衰減器
[0009]液晶可調(diào)光衰減器利用了液晶折射率各向異性而顯示出的雙折射效應(yīng)。當(dāng)施加外電場(chǎng)時(shí)，液晶分子取向重新排列，將會(huì)導(dǎo)致其透光特性發(fā)生變化，缺點(diǎn)是電光效應(yīng)通常需要數(shù)千伏乃至上萬伏的強(qiáng)電場(chǎng)，所以應(yīng)用在光通信的無源器件領(lǐng)域有一定限制，至今鮮有相關(guān)的信息。
[0010]4)MEMS可調(diào)光衰減器
[0011]MEMS是此領(lǐng)域中較新的應(yīng)用技術(shù)，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，MEMS Chip的生產(chǎn)工藝已經(jīng)趨于成熟，有力地推動(dòng)了 MEMS可調(diào)光衰減器的應(yīng)用。在光網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品也具有明顯的價(jià)格和性能上的優(yōu)勢(shì)。MEMS可調(diào)光衰減器有反射式可調(diào)光衰減器和衍射式可調(diào)光衰減器，缺點(diǎn)也是控制相對(duì)復(fù)雜。
[0012]5)熱光可調(diào)光衰減器
[0013]熱光可調(diào)光衰減器主要是利用一些材料在溫度場(chǎng)中所具有的光學(xué)性質(zhì)變化特性，如溫度變化所導(dǎo)致的熱光材料折射率的變化等。按照結(jié)構(gòu)的不同，主要可以分為兩大類，泄漏型和開光型可調(diào)光衰減器。熱光可調(diào)光衰減器由于加熱，冷卻裝置相對(duì)復(fù)雜，溫度場(chǎng)一光導(dǎo)介質(zhì)折射率之間的數(shù)理函數(shù)關(guān)系復(fù)雜而不易精確量化和控制，尤其是其較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間阻礙了其在現(xiàn)代光通信中的應(yīng)用。
[0014]6)聲光可調(diào)光衰減器
[0015]該種衰減器的基本原理是利用聲光晶體在超聲波的作用下產(chǎn)生的周期性的應(yīng)變，從而導(dǎo)致折射率的周期性變化，等同于建立了一塊位相光柵，于是即可利用該光柵對(duì)光束進(jìn)行調(diào)制。已有一些公司宣稱已開發(fā)出采用聲光晶體的可調(diào)式衰減器。據(jù)了解，聲光晶體材料的取得沒有問題，不過現(xiàn)階段占整體成本偏高，約占其中的4-5成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明就是為解決上述問題而提出的，提供一種新型的光纖衰減器。
[0017]本發(fā)明的思路是利用光纖的伸長(zhǎng)或縮短來改變包層的有效折射率，從而改變包層和芯層之間的折射率差，從而改變了芯層和包層之間界面處反射條件，從而使得界面處的透射率產(chǎn)生連續(xù)的變化，從而可獲得不同強(qiáng)度的透射光，也即能夠獲得不同的光衰減率。
[0018]其中所使用的可調(diào)衰減光纖的包層和芯層均是由彈性可拉伸材料制作而成，并且在包層中在包層與芯層的界面處摻雜有一薄層的高折射率物質(zhì)，當(dāng)拉伸之后，界面處包層內(nèi)的摻雜濃度就會(huì)相應(yīng)降低，包層界面處的有效折射率因?yàn)閾诫s濃度的降低而降低，從而改變了全反射條件。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供了一種可調(diào)光纖衰減器，包括連接在兩根光纖之間的可調(diào)衰減光纖，所述可調(diào)衰減光纖包括包層和芯層，所述包層和芯層均是由可伸縮的彈性材料制造而成，所述可調(diào)衰減光纖的兩端連接有固定裝置，兩個(gè)固定裝置分別安裝在可伸縮的驅(qū)動(dòng)桿兩端，固定裝置的下部設(shè)置位于安裝基座上的導(dǎo)軌上，通過控制驅(qū)動(dòng)桿的伸縮，可帶動(dòng)固定裝置移動(dòng)，從而可改變兩固定裝置之間的間距，從而可以使得可調(diào)衰減光纖進(jìn)行伸長(zhǎng)或縮短，其中可調(diào)衰減光纖的包層內(nèi)的包層與芯層的界面處摻雜有高折射物質(zhì)，該摻雜物的折射率高于包層材料的折射率，并且滿足如下要求:當(dāng)可調(diào)衰減光纖被拉伸到最大程度時(shí)可調(diào)衰減光纖會(huì)發(fā)生全反射，而當(dāng)其由于拉伸而延長(zhǎng)的長(zhǎng)度縮短到由于拉伸而延長(zhǎng)的最大延長(zhǎng)長(zhǎng)度的四分之一時(shí)，其光衰減達(dá)到最大。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另外一實(shí)施例，所述彈性材料為高彈性塑料。
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明的另外一實(shí)施例，所述固定裝置夾子。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另外一實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿伸縮的裝置為步進(jìn)電機(jī)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另外一種實(shí)施例，提供一種使用可調(diào)光纖衰減器進(jìn)行光衰減的方法，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿伸長(zhǎng)，從而使得可調(diào)衰減光纖被拉伸到可以產(chǎn)生全反射的程度，然后在需要進(jìn)行光衰減時(shí)，縮短可調(diào)衰減光纖的長(zhǎng)度，使得其中傳輸?shù)墓庵饾u增大的由包層向外透射，也即不斷加強(qiáng)光的衰減，隨著伸長(zhǎng)距離的變化得到不同的衰減強(qiáng)度，從而獲得可調(diào)的光纖衰減器。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另外一實(shí)施例，通過改變摻雜物的濃度和厚度來達(dá)到所述要求。
【附圖說明】
[0025]附圖1是本發(fā)明的可調(diào)光纖衰減器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]附圖2是本發(fā)明可調(diào)光纖衰減器中所使用的衰減光纖的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]在上述的附圖中，11表示普通光纖，12表示連接在兩根普通光纖之間的可調(diào)衰減光纖，13