专利名称：一种电控可调光衰减器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可调光衰减器，特别是涉及一种应用于光传输领域的电控可调光衰减器。
二背景技术：
可调衰减器是现代光网络中的重要器件，在波分复用器系统中，由于各个激光器的发光强度，信号的传输距离及光纤放大器增益等的不同，各信号的信号强度会有很大的差异，如果不进行有效地控制，会影响光通信系统的稳定性。此外，光衰减器可以模拟光纤长距离传输或检测传输系统的动态范围等。现在光纤通信中用的可调衰减器产品是采用微机械的原理，为机械式的调节方式，在调节所需要的衰减量时需要很长的时间，而且调节的重复性比较差，响应的时间长，精度低等。
三、实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电驱动并且衰减范围宽和响应时间短的电控可调光衰减器。
本实用新型是这样实现的它包括一衰减装置和一固定该衰减装置的外壳体，其特征在于所述的衰减装置包括由单模双光纤头和格林透镜组成、封装在内封套管内的双光纤准直器，与双光纤准直器相对、固定在芯片基座端面上的芯片和通过导线与芯片相连并固定在芯片基座内的两电极；还包括外壳体内连接双光纤准直器与芯片基座的连接管。
本实用新型的电控光衰减器采用的是微电子和微光学相互结合的集成微光机电系统，并具有智能化的特点，体积小，与大规模集成电路的制作工艺兼容，易于大批量生产，降低成本；同时也具有机械式光衰减器的优点，低插损，低串音，与波长和偏振及数据格式无关等；操作简单、方便，具有很短的响应时间，一般机械式关衰减器的相应时间为10ms，而实用新型的响应时间为6μs。
四
附图1电控可调光衰减器的结构示意图其中1-底座 2-焊锡 3-芯片 4-连接管 5-外封套管 6-外封尾套 71-输入光纤 72-输入光纤 8-?；ぬ? 9-内封套管 10-玻璃管 11-双光纤头 12-格林透镜 13-导线 14-基座壳 15-填充剂 16-电极附图2芯片的剖面图其中17-导电层 18-氮化硅薄膜 19-二氧化硅支臂 20-重搀杂硅衬底 21-光学反射膜窗口 22-空腔五具体实施方式
结合附图1说明本实用新型的结构，它包括基座1、连接金属用焊锡2、芯片3、连接管4、外封套管5、外封尾套6、输入光纤71、输出光纤72、?；ぬ?、内封套管9、玻璃管10、双光纤头11、格林透镜12、连接芯片3和两电极16的导线13、基座壳14、填充在基座壳并固定电极16的填充剂15。先将基座壳14中填入填充剂15，并将电极16固定在填充剂15中，组成芯片3的基座；将基座的下端面磨平，用黏结剂将芯片3固定在基座磨平的端面上，再用导线13将电极16分别和芯片3的导电层17和重搀杂硅衬底20连接起来；输入输出单模双光纤头9和格林透镜12用黏结剂封装在玻璃管10内，格林透镜的外径为1.0mm，双光纤头的外径为1.0mm，玻璃管10外面套上内封套管11，这样就完成了双光纤准直器的制作；再将双光纤准直器和芯片基座通过连接管4焊接在一起，使双光纤准直器的轴线与芯片的光学反射膜窗口的中心轴共线，双光纤准直器的端面到芯片表面的距离为0.2～0.5mm；从基座1引出电极16、?；ぬ?中引出输入光纤71、输出光纤72后，将外封套管5、?；ぬ?、外封尾套6、基座1封装在一起。
根据附图2，芯片包括导电层17，氮化硅薄膜18，二氧化硅支臂19，重搀杂硅衬底20，空腔22，光学反射膜窗口21，芯片3可动的光学反射膜窗口21大小为100～500μm。
其工作原理将电压馈加在两根引出电极16之间，芯片3在静电引力作用下工作，氮化硅薄膜18在静电引力作用下使空腔22的厚度发生改变，使光学反射膜窗口21的反射率发生改变；这样光从输入光纤71输入，经格林透镜12会聚到芯片3的光学反射膜窗口21上，反射光经单模双光纤头的输出光纤72输出。当电源电压从0V连续增加至24V时，芯片3的光学反射膜窗口的反射率发生改变，工作波长为1270～1610nm，从而实现了反射光的连续衰减。
权利要求1.一种电控可调光衰减器，包括一衰减装置和一固定该衰减装置的外壳体，其特征在于所述的衰减装置包括由单模双光纤头和格林透镜组成、封装在内封套管内的双光纤准直器，与双光纤准直器相对、固定在芯片基座端面上的芯片和通过导线与芯片相连并固定在芯片基座内的两电极；还包括外壳体内连接双光纤准直器与芯片基座的连接管。
2.根据权利要求1所述的电控可调光衰减器，其特征在于所述的芯片为一封闭腔体，底部为重搀杂硅衬底，侧面为二氧化硅支臂，顶部中心为光学反射膜窗口，其四周为氮化硅薄膜，氮化硅薄膜表面覆有一层导电层；光学反射膜窗口的大小为100～500μm。
3.根据权利要求1或2所述的电控可调光衰减器，其特征在于双光纤准直器的轴线与芯片的光学反射膜窗口的中心轴共线，双光纤准直器的端面到芯片表面的距离为0.2～0.5mm。
4.根据权利要求1所述的电控可调光衰减器，其特征在于所述的双光纤准直器中的格林透镜的外径为1.0mm，双光纤头的外径为1.0mm。
5.根据权利要求1所述的电控可调光衰减器，其特征在于所述的芯片基座由基座壳和填充剂组成。
6.根据权利要求1所述的电控可调光衰减器，其特征在于所述的外壳体包括单模双光纤头输入光纤、输出光纤的?；ぬ?，与芯片基座封接、固定两电极的底座和与?；ぬ?、底座封接的外封套管。
7.根据权利要求1所述的电控可调光衰减器，其特征在于所述的双光纤准直器的内封套管内壁为玻璃管。
8.根据权利要求2所述的电控可调光衰减器，其特征在于所述的电极通过导线分别与芯片的导电层和重搀杂硅衬底连接。
9.根据权利要求6所述的电控可调光衰减器，其特征在于所述的外封套管与?；ぬ字浠褂幸煌夥馕蔡?。
专利摘要本实用新型为一种电控可调光衰减器，包括一衰减装置和一固定该衰减装置的外壳体，其特征在于所述的衰减装置包括由单模双光纤头和格林透镜组成、封装在内封套管内的双光纤准直器，与双光纤准直器相对、固定在芯片基座端面上的芯片和通过导线与芯片相连并固定在芯片基座内的两电极；还包括外壳体内连接双光纤准直器与芯片基座的连接管。本实用新型采用的是微电子和微光学相互结合的集成微光机电系统，体积小，与大规模集成电路的制作工艺兼容，易于大批量生产，降低成本；同时也具有机械式光衰减器的优点，低插损，低串音，与波长和偏振及数据格式无关等；具有很短的响应时间，响应时间为6μs。
文档编号H04B10/12GK2653540SQ0325591
公开日2004年11月3日 申请日期2003年7月25日 优先权日2003年7月25日
发明者李德红, 朱自强, 彭德艳, 李国栋 申请人:上海永鼎光电子技术有限公司, 华东师范大学