專利名稱：數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可調(diào)光衰減器，尤其是一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器。
背景技術(shù)：
光衰減器(Optical Attenuator)是現(xiàn)代光傳輸網(wǎng)絡(luò)中重要的光無源器件之一，其主要功能是衰減通過器件的光信號功率，獲得用戶指定的光功率輸出。在光傳輸過程中，傳輸?shù)墓夤β视捎诠饫w的傳輸距離、光纖連接次數(shù)、所用的光學(xué)部件的數(shù)量以及性能的不同而各不相同。對于各種不同的光傳輸系統(tǒng)，當(dāng)它們之間發(fā)生光交換時(shí)因?yàn)楦髯蕴匦圆煌斎牒洼敵龅墓夤β室笠哺鞑幌嗤?。因此?dāng)傳輸系統(tǒng)光接收/輸出的光功率過量時(shí)，則需要光衰減器來調(diào)節(jié)。隨著光傳輸技術(shù)的發(fā)展，尤其是波分復(fù)用(Wave DiVision Multiplexing)光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，光衰減器具有廣泛的應(yīng)用性。這些應(yīng)用包括光傳輸線路、系統(tǒng)的評估、研究及調(diào)整、校正等方面，例如EDFA控制、DWDM系統(tǒng)發(fā)送器或接收器信號水準(zhǔn)調(diào)制、OADM水準(zhǔn)調(diào)制或通道阻斷。
光衰減器可根據(jù)其功能分為固定光衰減器(Fixed Optical Attenuator)和]調(diào)光衰減器(Variable Optical Attenuator)。其中，可調(diào)光衰減器(VOA)又可以分為，手動(dòng)可調(diào)光衰減器和電控可調(diào)光衰減器兩類。其中，手動(dòng)可調(diào)光衰減器雖然具有容易實(shí)現(xiàn)并且成本較低的優(yōu)點(diǎn)，但是操作困難，而且不易達(dá)到高衰減精度。與之相反，電控可調(diào)光衰減器精度較高，操作方便，并且可作為相對獨(dú)立功能模塊嵌入到設(shè)備當(dāng)中使用，適合光傳輸設(shè)備的測試和維護(hù)，從而受到市場的廣泛歡迎，具有很大的發(fā)展前景。
一種現(xiàn)有電控可調(diào)光衰減器采用電磁線圈和彈簧來造成兩光纖的橫向位錯(cuò)(參考圖11(b))，調(diào)節(jié)光信號衰減。但是由于光纖直徑一般約為125μm，在通常情況下橫向位移參數(shù)的數(shù)量級均在微米級，光纖的移動(dòng)將難以精確控制，兩段光纖較難對準(zhǔn)，給操作帶來很大的不便；光纖纖芯容易受到污染，造成衰減精度降低；用這種方法移動(dòng)光纖無法實(shí)現(xiàn)器件穩(wěn)定在不同的衰減量處的功能；用這種方法移動(dòng)光纖，器件的光衰減量和光纖之間位錯(cuò)量二者存在一個(gè)非線性的關(guān)系(參考圖10)，并且在該設(shè)計(jì)中這種非線性關(guān)系無法進(jìn)行線性的校正。
另一種現(xiàn)有的電控可調(diào)光衰減器采用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)“蝸桿—齒輪—螺桿”結(jié)構(gòu)(參考圖11(a))，來調(diào)節(jié)兩個(gè)光纖準(zhǔn)直器之間的橫向位錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)對光信號的衰減。在這種結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)光纖準(zhǔn)直器產(chǎn)生位錯(cuò)的步長由絲桿的螺距來決定。這種結(jié)構(gòu)也存在缺點(diǎn)，首先是其衰減變化的步長(分辨率)受到絲桿的限制，無法得到較高的衰減精度。其次是用這種方法移動(dòng)光纖，依然無法校正光衰減量與位錯(cuò)量之間的非線性關(guān)系。同時(shí)由于使用了步進(jìn)電機(jī)，使得結(jié)構(gòu)龐大，造價(jià)較高。
總的來說，這兩種光纖(光纖準(zhǔn)直器)位錯(cuò)型的光衰減器，都存在光衰減精度不高，同時(shí)光衰減量的非線性效應(yīng)無法校正的缺點(diǎn)。
又一種現(xiàn)有電控可調(diào)光衰減器如圖11(c)所示，該設(shè)計(jì)采用兩個(gè)平行放置的光纖準(zhǔn)直器31、32，兩個(gè)準(zhǔn)直器的前端各放一片與準(zhǔn)直器光軸成45°角的小鏡子30、33，用步進(jìn)電機(jī)和絲桿裝置29驅(qū)動(dòng)一個(gè)漸變光吸收密度濾光片34在兩個(gè)小鏡子之間光路的垂直方向上移動(dòng)，改變系統(tǒng)的光衰減量。雖然使用了漸變光吸收密度濾光片，有助于校正濾光片位移與光衰減量之間的非線性關(guān)系。然而，一般的漸變光吸收密度濾光片大多是鍍膜型的，其良好的性能對鍍膜技術(shù)的要求較高，目前國內(nèi)尚無法做到。又由于漸變光吸收密度濾光片對光信號的依賴性，使得衰減器工作波段窄、偏振模式色散大，并且采用該結(jié)構(gòu)的濾光片可能造成較大的回波損耗。該設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)采用了步進(jìn)電機(jī)，不但使得整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)龐大，而且造價(jià)較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，能夠?qū)豕馄谐膛c光衰減量的非線性進(jìn)行線性校正，能夠?qū)馑p量進(jìn)行數(shù)字化調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的電磁驅(qū)動(dòng)微機(jī)械式可變光衰減器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下包括經(jīng)耦合光路對準(zhǔn)的兩個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器固定于基板上，兩個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器中間設(shè)置與彈性片連接的擋光片，擋光片尾端的彈性片與裝在轉(zhuǎn)軸上的偏心輪成點(diǎn)接觸，并且擋光片所在平面穿過轉(zhuǎn)軸的軸心，齒輪和偏心輪同軸安裝并固定在一起，繞垂直固定在基板上的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與齒輪相嚙合的齒條裝在橫向彈性片上，橫向彈性片連接有縱向彈性片，橫向彈性片和縱向彈性片分別與裝在基板上各自的位移驅(qū)動(dòng)器連接。
所說的位移驅(qū)動(dòng)器包括與橫向彈性片和縱向彈性片連接的第一、第二鐵鎳薄片分別由第一、第二彎曲彈性體連接到各自的U型鐵芯的一端，U型鐵芯的另一端上繞有線圈，鐵鎳薄片分別與U型鐵芯兩端保持有一個(gè)微小間隙構(gòu)成磁回路。
所說的位移驅(qū)動(dòng)器包括分別與橫向彈性片和縱向彈性片連接的數(shù)片機(jī)械上串聯(lián)、電路上并聯(lián)的壓電陶瓷片粘迭起來的壓電陶瓷迭堆。
所說的位移驅(qū)動(dòng)器包括分別與橫向彈性片和縱向彈性片連接的左右兩端分別有兩排交錯(cuò)排列的梳持平板結(jié)構(gòu)，通過彈性片作懸臂梁，使整個(gè)活動(dòng)梳齒平板懸空于基板上的靜電梳。
所說的位移驅(qū)動(dòng)器包括分別與橫向彈性片和縱向彈性片連接的是利用兩種熱膨脹系數(shù)相差懸殊的金屬或合金構(gòu)成的復(fù)合材料制成的熱雙金屬片。
所說的偏心輪是偏心凸輪或采用多項(xiàng)式擬合曲線形狀的偏心輪。
兩個(gè)光纖準(zhǔn)直器之間設(shè)置了一個(gè)擋光片刀口形狀采用方形或圓形或梯形或三角形或采用多項(xiàng)式擬合曲線的形狀，該擋光片切入光路的角度α在0°～90°之間。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、它可以通過改變偏心輪的形狀，使得擋光片行程與光衰減量的之間的存在的非線性關(guān)系得到線性的校正；2、在光衰減量連續(xù)可調(diào)的基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化控制，根據(jù)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，可以精確調(diào)節(jié)光衰減量；3、線圈電磁驅(qū)動(dòng)光衰減器不僅驅(qū)動(dòng)電壓低，而且驅(qū)動(dòng)采用電脈沖驅(qū)動(dòng)，無須穩(wěn)恒電壓維持其工作狀態(tài)，由此可降低器件功率，避免因功率過高產(chǎn)生熱量在器件內(nèi)部積蓄，提高工作穩(wěn)定性；4、具有自鎖功能，只需利用電脈沖既可實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，無須穩(wěn)恒電壓維持其工作狀態(tài)，由此可降低器件功率，提高工作穩(wěn)定性；5、擋光片由電脈沖驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)速度快，響應(yīng)時(shí)間小于0.8毫秒，插入損耗低于0.5分貝，回波損耗高于50分貝，波長相關(guān)性損耗小于0.1分貝，偏振相關(guān)性損耗小于0.1分貝，動(dòng)態(tài)范圍為50分貝，工作電壓小于12伏；6、它所采用的結(jié)構(gòu)可復(fù)制性好，并可精確定位，與在先技術(shù)的光衰減器相比，利用機(jī)械微加工技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)齒輪、齒條、轉(zhuǎn)軸和基板一體化加工，工藝簡單，有利于大批量生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明的數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是擋光片行程放大結(jié)構(gòu)圖。
圖3是所述光衰減器的光路示意圖。
圖4是數(shù)字化微進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期的4個(gè)實(shí)施狀態(tài)。
圖5是壓電陶瓷位移驅(qū)動(dòng)器的示意圖。
圖6是靜電梳位移驅(qū)動(dòng)器的示意圖。
圖7是熱雙金屬片位移驅(qū)動(dòng)器的示意圖。
圖8是偏心輪形狀示意圖。
圖9是幾種關(guān)系曲線圖。
圖10是線性校正前的光衰減量曲線圖。
圖11是三種現(xiàn)有電控可調(diào)光衰減器示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，經(jīng)耦合光路對準(zhǔn)的兩個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器2、3固定于基板1上，兩個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器2、3中間設(shè)置與彈性片4連接的擋光片19，擋光片19尾端在彈性片4作用下，與裝在轉(zhuǎn)軸7上的偏心輪5成點(diǎn)接觸，并且擋光片19所在平面穿過偏心輪5轉(zhuǎn)軸7的軸心，齒輪6和偏心輪5同軸安裝并固定在一起，繞垂直固定在基板上的轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，與齒輪6相嚙合的齒條13，通過橫向和縱向彈性片12、18分別與第一、第二鐵鎳薄片11、17連接，第一、第二鐵鎳薄片11、17分別由第一、第二彎曲彈性體10、16連接到各自的U型鐵芯(9、15)的一端，U型鐵芯(9、15)的另一端上繞有線圈(8、14)，鐵鎳薄片與U型鐵芯兩端保持有一個(gè)微小間隙(即為齒條的一個(gè)齒距)構(gòu)成磁回路。
本發(fā)明的工作原理為當(dāng)線圈8兩端輸入一高電平電壓時(shí)，線圈內(nèi)鐵芯9被磁化，將鐵鎳薄片11吸附到U形鐵芯9的兩端，由此，連接在鐵鎳薄片11上的細(xì)長彈性片12帶動(dòng)齒條13作橫向運(yùn)動(dòng)(設(shè)為正x方向)，運(yùn)動(dòng)距離為齒條的一個(gè)齒距；當(dāng)高電平轉(zhuǎn)為低電平，吸力消失，鐵鎳薄片11在彎曲彈性體10回復(fù)力作用下回到原位置，這時(shí)，齒條13作反向運(yùn)動(dòng)(負(fù)x方向)，運(yùn)動(dòng)距離也為一個(gè)齒距。同理，齒條13的縱向通過細(xì)長彈性片18與鐵鎳薄片17相連，當(dāng)線圈14接通一個(gè)電脈沖，在高電平持續(xù)時(shí)間內(nèi)，鐵鎳薄片17吸附到U形鐵芯15的兩端，連接在鐵鎳薄片17上的細(xì)長彈性片18帶動(dòng)齒條13縱向運(yùn)動(dòng)(設(shè)為負(fù)y方向)，脫離與齒輪6的嚙合；當(dāng)高電平轉(zhuǎn)為低電平，齒條13又回到嚙合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自鎖。
如圖4所示，利用脈沖控制的兩個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)線圈帶動(dòng)齒條分別作縱向、橫向運(yùn)動(dòng)，來帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期分4個(gè)實(shí)施狀態(tài)圖4a為第一實(shí)施狀態(tài)，電磁線圈14處于脈沖低電平，齒條13縱向不受力的作用，所以齒條13與齒輪6處于嚙合狀態(tài)，電磁線圈8達(dá)到脈沖高電平并保持一段時(shí)間，帶動(dòng)齒條13橫向運(yùn)動(dòng)(正x方向)一個(gè)齒距，相應(yīng)地與齒條13嚙合的齒輪6順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過一個(gè)齒；圖4b為第二實(shí)施狀態(tài)，電磁線圈8繼續(xù)保持高電平，同時(shí)，向電磁線圈14輸入一脈沖高電平并保持一段時(shí)間，帶動(dòng)齒條13作縱向運(yùn)動(dòng)(負(fù)y方向)，使齒條13脫離齒輪6的嚙合；圖4c為第三實(shí)施狀態(tài)，電磁線圈14繼續(xù)保持高電平，即齒條13與齒輪6維持脫離狀態(tài)，電磁線圈8達(dá)到脈沖低電平，使得齒條13在與齒輪6維持脫離狀態(tài)中負(fù)x方向橫向運(yùn)動(dòng)一個(gè)齒距，齒輪6位置不受影響；圖4d為第四實(shí)施狀態(tài)，電磁線圈8保持低電平，電磁線圈14達(dá)到脈沖低電平并維持一段時(shí)間，使齒條13縱向(正y方向)運(yùn)動(dòng)，回到與齒輪6嚙合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自鎖。一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，齒輪轉(zhuǎn)過一個(gè)齒。當(dāng)下一個(gè)周期的兩路驅(qū)動(dòng)脈沖到達(dá)時(shí)，線圈8、14、齒條13等在電脈沖的驅(qū)動(dòng)下能夠重復(fù)上面動(dòng)作。采用多個(gè)電脈沖連續(xù)輸入，就可以實(shí)現(xiàn)齒輪6順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖2所示為擋光片行程放大結(jié)構(gòu)圖，齒輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)將帶動(dòng)與之固定在一起的偏心輪5轉(zhuǎn)動(dòng)。由于擋光片19末端是在彈性片4作用下與偏心輪5保持點(diǎn)接觸的，偏心輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)擋光片19作水平推進(jìn)或后退。在連續(xù)電脈沖的作用下，齒輪逐齒轉(zhuǎn)動(dòng)從而步進(jìn)旋轉(zhuǎn)偏心輪，使擋光片在輸入輸出光纖準(zhǔn)直器之間的耦合光路中移動(dòng)，剪切光徑，實(shí)現(xiàn)對輸入光功率的數(shù)字化衰減。
本發(fā)明中，除了應(yīng)用電磁線圈作為齒條的位移驅(qū)動(dòng)器20、21來實(shí)現(xiàn)上面所說的驅(qū)動(dòng)邏輯以外，又以壓電陶瓷22、23、靜電梳結(jié)構(gòu)24、25、熱雙金屬片26、27組作為位移驅(qū)動(dòng)器。
壓電陶瓷位移驅(qū)動(dòng)器22、23是將許多壓電陶瓷片粘迭起來使用的壓電陶瓷迭堆，如圖5所示，壓電陶瓷片之間在機(jī)械上串聯(lián)，電路上并聯(lián)。壓電陶瓷作為微位移器件，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、分辨率小、頻響快、沒有發(fā)熱問題等優(yōu)點(diǎn)，是理想的微位移器件，尤其適合亞微米以至納米級微定位機(jī)構(gòu)。因此以壓電陶瓷位移驅(qū)動(dòng)器，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化可調(diào)光衰減器小范圍內(nèi)可調(diào)，精度微定位的有效途徑。壓電陶瓷位移的響應(yīng)速度為微秒級。
靜電梳結(jié)構(gòu)的位移驅(qū)動(dòng)器24、25同樣可與壓電陶瓷位移驅(qū)動(dòng)器相比。如圖6所示，它左右兩端分別有兩排交錯(cuò)排列的梳持平板結(jié)構(gòu)，通過彈性片作懸臂梁，使整個(gè)活動(dòng)梳齒平板懸空于基板上，在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下，活動(dòng)梳齒受到一個(gè)水平方向的靜電力，使整個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生平行與基板底面橫向運(yùn)動(dòng)。但靜電梳一般所需驅(qū)動(dòng)電壓較高，典型工作電壓在100V到200V之間。調(diào)節(jié)距離在微米級，響應(yīng)時(shí)間在毫秒級。
如圖7所不，熱雙金屬片位移驅(qū)動(dòng)器26、27是利用兩種熱膨脹系數(shù)相差懸殊的金屬或合金構(gòu)成的復(fù)合材料制成。當(dāng)它受熱時(shí)具有較高熱膨脹系數(shù)的金屬層(稱為主動(dòng)層)向低膨脹系數(shù)的金屬層(稱為被動(dòng)層)彎曲，于是將溫度變化量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械位移量。一般通過下列3種方式來獲得熱雙金屬片的彎曲位移。1)從接觸熱源或受熱輻射獲得熱量升溫引起使熱雙金屬片彎曲；2)將一個(gè)電熱元件設(shè)置在熱雙金屬片周圍，電熱元件產(chǎn)生的熱量使其升溫彎曲；3)讓工作電流全部或部分通過熱雙金屬片，利用熱雙金屬片本身的電阻發(fā)熱而升溫彎曲。雙金屬片動(dòng)作時(shí)的作用力很小，通常需要采用多層復(fù)合來獲得較大的作用力。參考圖7，它是一種柵形雙金屬片的組合形式，有多組雙金屬片，每組采用多層復(fù)合。當(dāng)雙金屬片受熱時(shí)，將產(chǎn)生彈性熱變形，帶動(dòng)彈簧片產(chǎn)生近似的直線運(yùn)動(dòng)。雙金屬片響應(yīng)速度為毫秒級。
本發(fā)明的目的是為了最終得到輸入驅(qū)動(dòng)脈沖個(gè)數(shù)N與光衰減量Y之間的線性關(guān)系。當(dāng)擋光片擋光刀口為直刀口，擋光片行程S與光衰減量Y之間具有非線性關(guān)系，如圖9(c)所示曲線，在高衰減量時(shí)曲線斜率逐漸增大。因此需要調(diào)節(jié)輸入驅(qū)動(dòng)脈沖個(gè)數(shù)N與檔光片行程S之間的關(guān)系，來補(bǔ)償擋光片行程S與光衰減量之間的非線性。為了達(dá)到這個(gè)目的，如圖8(b)所示，偏心輪28外形可以制成多項(xiàng)式擬合曲線的形狀，輸入驅(qū)動(dòng)脈沖N與擋光片行程S之間關(guān)系符合如圖9(b)所示的補(bǔ)償曲線時(shí)，就可以得到輸入驅(qū)動(dòng)脈沖N和光衰減量Y之間的線性依賴關(guān)系，如圖9(a)，從而校正擋光片行程與光衰減量的非線性。圖8(a)為一般的偏心輪，沒有進(jìn)行線性校正，則輸入驅(qū)動(dòng)脈沖N與光衰減量Y之間的依賴關(guān)系如圖10所示。它顯然是非線性的。
為了達(dá)到輸入驅(qū)動(dòng)脈沖個(gè)數(shù)N與光衰減量Y之間的線性關(guān)系，還可以通過改變擋光片19擋光刀口的形狀，調(diào)節(jié)擋光片行程S與光衰減量Y之間具有非線性關(guān)系，最終得到驅(qū)動(dòng)脈沖個(gè)數(shù)N與光衰減量Y之間的線性關(guān)系。
如圖2所示為所述光衰減器的光路示意圖。輸入光信號由輸入光纖準(zhǔn)直器2進(jìn)入，經(jīng)耦合光路與輸出光纖準(zhǔn)直器3對準(zhǔn)，耦合光路中插入擋光片19，根據(jù)擋光片19的擋光行程，調(diào)節(jié)輸入光功率的衰減量。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，其特征在于經(jīng)耦合光路對準(zhǔn)的兩個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器(2、3)固定于基板(1)上，兩個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器(2、3)中間設(shè)置與彈性片(4)連接的擋光片(19)，擋光片(19)尾端的彈性片(4)與裝在轉(zhuǎn)軸(7)上的偏心輪(5)成點(diǎn)接觸，并且擋光片(19)所在平面穿過轉(zhuǎn)軸(7)的軸心，齒輪(6)和偏心輪(5)同軸安裝并固定在一起，能繞垂直固定在基板上的轉(zhuǎn)軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，與齒輪(6)相嚙合的齒條(13)裝在橫向彈性片(12)上，橫向彈性片(12)連接有縱向彈性片(18)，橫向彈性片(12)和縱向彈性片(18)分別與裝在基板(1)上各自的位移驅(qū)動(dòng)器(20、21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，其特征在于所說的位移驅(qū)動(dòng)器(20、21)包括與橫向彈性片(12)和縱向彈性片(18)連接的第一、第二鐵鎳薄片(11、17)分別由第一、第二彎曲彈性體(10、16)連接到各自的U型鐵芯(9、15)的一端，U型鐵芯(9、15)的另一端上繞有線圈(8、14)，鐵鎳薄片(11、17)分別與U型鐵芯(9、15)兩端保持有一個(gè)微小間隙構(gòu)成磁回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，其特征在于所說的位移驅(qū)動(dòng)(20、21)包括分別與橫向彈性片(12)和縱向彈性片(18)連接的數(shù)片機(jī)械上串聯(lián)、電路上并聯(lián)的壓電陶瓷片粘迭起來的壓電陶瓷迭堆(22、23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，其特征在于所說的位移驅(qū)動(dòng)器(20、21)包括分別與橫向彈性片(12)和縱向彈性片(18)連接的左右兩端分別有兩排交錯(cuò)排列的梳持平板結(jié)構(gòu)，通過彈性片作懸臂梁，使整個(gè)活動(dòng)梳齒平板懸空于基板上的靜電梳(24、25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，其特征在于所說的位移驅(qū)動(dòng)器(20、21)包括分別與橫向彈性片(12)和縱向彈性片(18)連接的是利用兩種熱膨脹系數(shù)相差懸殊的金屬或合金構(gòu)成的復(fù)合材料制成的熱雙金屬片(26、27)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，其特征在于所說的偏心輪(5)是偏心凸輪或采用多項(xiàng)式擬合曲線形狀的偏心輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，其特征在于兩個(gè)光纖準(zhǔn)直器(2、3)之間設(shè)置了一個(gè)擋光片(19)刀口形狀采用方形或圓形或梯形或三角形或采用多項(xiàng)式擬合曲線的形狀；該擋光片(19)切入光路的角度α在0°～90°之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字化電磁驅(qū)動(dòng)擋光式可調(diào)光衰減器，包括經(jīng)耦合光路對準(zhǔn)的兩個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器固定于基板上，其中間設(shè)置與彈性片連接的擋光片，其尾端與偏心輪成點(diǎn)接觸，擋光片所在平面穿過轉(zhuǎn)軸的軸心，齒輪和偏心輪同軸安裝繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與齒輪相嚙合的齒條裝在橫向彈性片上，橫向彈性片連接有縱向彈性片，橫向彈性片和縱向彈性片分別與裝在基板上各自的位移驅(qū)動(dòng)器連接。本發(fā)明用位移驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)齒輪/齒條嚙合機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)偏心輪，從而移動(dòng)擋光片調(diào)節(jié)光衰減量，使其光衰減系數(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化電控調(diào)節(jié)。本發(fā)明的各個(gè)部件加工方便，便于實(shí)現(xiàn)低成本的大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)。
文檔編號H04B10/12GK1472584SQ0312935
公開日2004年2月4日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者吳興坤, 曹鐘慧, 鄒勇卓, 鮑俊峰 申請人:浙江大學(xué)