專(zhuān)利名稱(chēng)：光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造屬于光波導(dǎo)光柵技術(shù)領(lǐng)域，涉及光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
含有光敏物質(zhì)的光波導(dǎo)通過(guò)紫外光的照射，其光波導(dǎo)折射率將發(fā)生改變，利用這種效應(yīng)，對(duì)光波導(dǎo)的芯層進(jìn)行周期性的紫外曝光，從而形成光波導(dǎo)光柵。光纖光柵是眾多光波導(dǎo)光柵中最重要的一種，是全光纖型濾波器件，具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在光纖通信、光纖傳感等眾多領(lǐng)域。本發(fā)明創(chuàng)造以光纖光柵為例進(jìn)行說(shuō)明，其他光波導(dǎo)光柵與它類(lèi)似。由于光纖光柵隨著溫度變化其中心波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生漂移，這樣對(duì)于光纖光柵作為某些光纖通信器件以及應(yīng)力傳感器件非常不利。除了溫度可以改變光纖光柵的中心波長(zhǎng)之外，通過(guò)改變施加在光纖光柵中的應(yīng)變/應(yīng)力也可以改變其中心波長(zhǎng)。這由耦合模理論可知，光纖布喇格光柵的中心反射波長(zhǎng)為λB＝2neffΛ其中neff為傳輸模的有效折射率，Λ為光柵的周期。當(dāng)溫度升高時(shí)，傳輸模的有效折射率neff會(huì)隨之增大，導(dǎo)致中心波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向漂移；反之，中心波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)方向漂移。為了使中心波長(zhǎng)不發(fā)生漂移，我們可以通過(guò)改變光柵的周期Λ來(lái)補(bǔ)償由溫度引起的中心波長(zhǎng)漂移。光柵周期的改變可以通過(guò)改變施加在光纖光柵上的應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了到達(dá)兩種變化產(chǎn)生的效果相互抵消，中國(guó)專(zhuān)利99812980.1提出將光纖光柵固定在具有特定負(fù)溫度膨脹系數(shù)的材料上。利用材料在溫度升高時(shí)減小光纖構(gòu)件應(yīng)力，溫度降低時(shí)增加光纖構(gòu)件應(yīng)力，以實(shí)現(xiàn)由于溫度變化引起波長(zhǎng)漂移的補(bǔ)償。但它依賴(lài)于特定溫度膨脹系數(shù)材料的選擇，通過(guò)計(jì)算可知對(duì)于某種光纖光柵進(jìn)行補(bǔ)償所需材料的負(fù)溫度膨脹系數(shù)為-9.46×10-6，這一材料的制備相當(dāng)困難，而如果需要對(duì)另外一種光纖光柵進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，由于光纖光柵特性的改變，所選取的補(bǔ)償材料的負(fù)溫度膨脹系數(shù)又要做一些調(diào)整，否則不能夠?qū)崿F(xiàn)有效的補(bǔ)償，因此更增加了材料制備上的困難。而且在光纖光柵固定過(guò)程中需要施加一定的預(yù)應(yīng)力，才能達(dá)到調(diào)節(jié)中心波長(zhǎng)和溫度補(bǔ)償范圍的目的，實(shí)施起來(lái)難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要提供一種光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置，它不必依賴(lài)具有特定溫度膨脹系數(shù)的材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以方便地對(duì)光波導(dǎo)光柵施加預(yù)應(yīng)力，達(dá)到調(diào)節(jié)中心波長(zhǎng)和溫度補(bǔ)償范圍的目的。
為了達(dá)到上述目的，基本技術(shù)方案是采用兩個(gè)相互鉸接的支架，將光波導(dǎo)光柵與補(bǔ)償件分別固定在二支架上。
發(fā)明的有益效果(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)二鉸接的支架，利用杠桿原理，通過(guò)調(diào)節(jié)光波導(dǎo)光柵和補(bǔ)償件相對(duì)于二支架間鉸軸的相對(duì)位置，即可將補(bǔ)償件隨溫度變化產(chǎn)生的長(zhǎng)度變化按照調(diào)節(jié)比例施加到光波導(dǎo)光柵上，從而相應(yīng)改變光波導(dǎo)光柵的應(yīng)力/應(yīng)變，以補(bǔ)償光波導(dǎo)光柵隨溫度變化產(chǎn)生的波長(zhǎng)漂移；(2)本裝置不必依賴(lài)某一特定的溫度膨脹系數(shù)材料，只需要將二支架和補(bǔ)償件選擇為兩種溫度膨脹系數(shù)差別較大的材料即可，因而裝置使用范圍寬，可以對(duì)各種光波導(dǎo)光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償；(3)本裝置完全適合材料線(xiàn)性熱膨脹性質(zhì)，在整個(gè)溫度變化范圍內(nèi)可以對(duì)光纖光柵具有良好的溫度補(bǔ)償效果；(4)本裝置由于光波導(dǎo)光柵的應(yīng)力施加在光柵區(qū)的兩端，不會(huì)導(dǎo)致啁啾現(xiàn)象的產(chǎn)生。


圖1是技術(shù)方案實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是技術(shù)方案實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式參照附圖詳細(xì)解說(shuō)本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施例。
例1如圖1所示，支架4和支架5通過(guò)鉸軸6連接成剪刀型結(jié)構(gòu)。光纖1的光柵部位3，被粘接體2固定在支架4和5之間，粘接體2取焊料或環(huán)氧樹(shù)脂等粘性物質(zhì)。補(bǔ)償件8被固定件7安裝在支架上，光纖光柵3和補(bǔ)償件8分別固定安裝在鉸軸6的兩邊。只需要選擇正溫度膨脹系數(shù)較大的材料制成補(bǔ)償件8，其材料與支架材料不同，調(diào)節(jié)光纖光柵3和補(bǔ)償件8相對(duì)于鉸軸6的位置，即調(diào)節(jié)間距9和間距10的比例，便能完全補(bǔ)償光纖光柵因溫度變化引起的中心波長(zhǎng)的漂移量。補(bǔ)償件8可制成調(diào)節(jié)螺絲的形狀，由固定件螺母7安裝連接在支架上，調(diào)節(jié)補(bǔ)償件8施加預(yù)應(yīng)力到光纖光柵上，使得中心波長(zhǎng)達(dá)到所需的值，然后固定補(bǔ)償件8的位置，完成最后封裝?？梢钥闯鲞@樣的結(jié)構(gòu)使得光纖光柵的調(diào)節(jié)、封裝更為容易。
例2如圖2所示，與例1不同的是光纖光柵3與補(bǔ)償件8固定安裝在鉸軸6的同一邊，在這實(shí)施例中，補(bǔ)償件8必須由負(fù)溫度膨脹系數(shù)的材料制成，同樣，通過(guò)調(diào)節(jié)間距9和間距10的比例，可以采用較小的負(fù)溫度膨脹系數(shù)材料制成的補(bǔ)償件8，亦能實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 權(quán)利要求
1.光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置，其特征是有兩個(gè)相互鉸接的支架，將光波導(dǎo)光柵與補(bǔ)償件分別固定在二支架上。
2.按權(quán)利要求1所述光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置，其特征是支架(4)和支架(5)通過(guò)鉸軸(6)相互連接成剪刀型結(jié)構(gòu)；光波導(dǎo)光柵(3)被粘接體(2)固定在支架(4)與(5)之間，補(bǔ)償件(8)被固定件(7)安裝在支架上；光波導(dǎo)光柵(3)與補(bǔ)償件(8)分別固定安裝在鉸軸(6)的兩邊。
3.按權(quán)利要求2所述光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置，其特征是粘接體(2)的材料取焊料或環(huán)氧樹(shù)脂等粘性物質(zhì)；補(bǔ)償件(8)的材料為正溫度膨脹系數(shù)的材料。
4.按權(quán)利要求2所述光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置，其特征是補(bǔ)償件(8)為調(diào)節(jié)螺絲形，由固定件螺母(7)將補(bǔ)償件(8)安裝連接在支架上。
5.按權(quán)利要求1所述光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置，其特征是光波導(dǎo)光柵(3)與補(bǔ)償件(8)固定安裝在鉸軸(6)的同一邊；補(bǔ)償件(8)由負(fù)溫度膨脹系數(shù)較小的材料制成。
全文摘要
光波導(dǎo)光柵的溫度補(bǔ)償裝置,是要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝調(diào)節(jié)方便,即能達(dá)到調(diào)節(jié)光波導(dǎo)光柵中心波長(zhǎng)和溫度補(bǔ)償范圍的目的。技術(shù)方案是采用兩個(gè)相互鉸接的支架,將光波導(dǎo)光柵與補(bǔ)償件分別固定在二支架上,光波導(dǎo)光柵被粘接體固定在二支架之間,補(bǔ)償件被固定件安裝在支架上;光波導(dǎo)光柵與補(bǔ)償件可分別安裝在支架連接鉸軸的兩邊或同一邊,粘接體材料取焊料或環(huán)氧樹(shù)脂等粘性物質(zhì),而補(bǔ)償件材料則分別采用正溫度膨脹系數(shù)較大或負(fù)膨脹系數(shù)較小的材料,補(bǔ)償件可采用調(diào)節(jié)螺絲形。本裝置使得光波導(dǎo)光柵對(duì)溫度變化補(bǔ)償和調(diào)節(jié)、封裝更為容易,可對(duì)各種光波導(dǎo)光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
文檔編號(hào)G02B6/124GK1381737SQ0211198
公開(kāi)日2002年11月27日 申請(qǐng)日期2002年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月5日
發(fā)明者符建 申請(qǐng)人:符建