CN103926654B - 无热阵列波导光栅波分复用器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无热阵列波导光栅波分复用器，在基板上设有阵列波导光栅芯片，其具有平面衬底，衬底上设有依次连接的输入光波导、输入平板波导、多根条形波导、输出平板波导以及输出光波导，基板被至少一个分割面分割成第一部分及第二部分，分割面横向穿过输入平板波导与输出平板波导中的至少一个，其中，基板上设有滑动偏转组件，滑动偏转组件的两端分别固定在第一部分与第二部分上，且滑动偏转组件具有随温度变化而长度改变的伸缩杆，伸缩杆的两端设有第一侧壁及第二侧壁，伸缩杆的一侧固定有第一偏转限位件，第一偏转限位件的第一端面的至少一部分与伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙。本发明的温度适用范围宽，对中心波长补偿效果好。

Description

无热阵列波导光栅波分复用器

技术领域

本发明涉及一种光学器件，尤其涉及一种无热阵列波导光栅波分复用器。

背景技术

随着网络通讯的发展，光纤网络的数据传送速度越来越快，对光纤网络的容量要求也越来越高。现在的高速光纤网络系统中，波分复用技术常用于提高光纤网络的容量，该技术主要使用阵列波导光栅波分复用器实现。

如公开号为CN102193149A的中国发明专利申请公开了一种无热阵列波导光栅波分复用器，其具有一个基板，基板上设有由硅材料制成的阵列波导光栅芯片，该阵列波导光栅芯片沉积有波导层，波导层包括输入光波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导以及输出光波导。通常，波导层由硅石玻璃材料制成，阵列波导由多根并列的条形波导构成，且多根条形波导弯曲并列设置，相邻的两根条形波导之间存在长度差，且每一根条形波导的长度均不相同。

输入光波导的输出端连接至输入平板波导，输入平板波导通过多根条形波导连接至输出平板波导，输出平板波导的输出端连接至多根输出光波导。

当输入光波导中传输的复用光信号进入输入平板波导时，该复用光信号在侧向不再受约束，于是因衍射而展开。侧向衍射展开的复用光信号耦合进入多根条形波导并在多根条形波导中传播。由于多根条形波导相互之间存在长度差，在各根条形波导中传播的复用光信号在到达输出平板波导时，相互之间存在一定的相位差。这些相位差引起输出平板波导内的波前倾斜。由于相移大小与波长相关，各波长光信号的汇聚成像位置依赖于输入光波长，在不同的成像位置处设置的输出光波导可将不同波长的光信号分解到相应的输出光波导中，完成解复用功能。

无热阵列波导光栅波分复用器被一个分割面分割成两部分，分别是第一部分与第二部分，且分割面横向穿过输入平板波导。基板上设有滑动组件，滑动组件的两端分别固定在第一部分与第二部分上。滑动组件的中部具有伸缩杆，伸缩杆由线性热膨胀系数大于基板的材料制成。当温度发生变化时，伸缩杆随温度变化而伸缩，第一部分相对于第二部分发生位移，此时输入平板波导被分割的两个部分也会发生相对位移，从而对无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长进行补偿。

然而，上述的无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长随温度变化会发生较大的变化，其适用工作温度范围-30℃到70℃以及通道频率间隔在100GHz或以上的系统，对于温度变化在-40℃到80℃的环境下，上述的无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长随温度变化加大，无法满足工作的要求。

公开号为CN101019053A的中国发明专利申请公开了一种低功耗的密集波分复用器，其衬底上设有输入光波导、第一透镜、第二透镜，两个透镜之间设有波导光栅，并且衬底被一个分割面分成两个部分，两个部分之间通过一个可以随温度伸缩的制动器连接，且第一部分与第二部分之间设有铰链。当制动器伸缩时，第一部分与第二部分可以发生相对旋转，从而实现对波导光栅中心波长的温度补偿。

然而，制动器随温度改变而伸缩时，第一部分与第二部分只能发生相对旋转，而不能发生相对滑动，这样，在接近临界温度的较小的温度范围内，如20℃左右范围内，波分复用器的中心波长变化较大，反而影响波分复用器的工作。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种适用温度范围较宽的无热阵列波导光栅波分复用器。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的无热阵列波导光栅波分复用器包括基板，基板上设有阵列波导光栅芯片，阵列波导光栅芯片具有平面衬底，衬底上设有依次连接的输入光波导、输入平板波导、多根条形波导、输出平板波导以及输出光波导，基板被以及阵列波导光栅芯片至少一个分割面分割成第一部分及第二部分，分割面横向穿过输入平板波导与输出平板波导中的至少一个，其中，基板上设有滑动偏转组件，滑动偏转组件的两端分别固定在第一部分与第二部分上，且滑动偏转组件具有随温度变化而长度改变的伸缩杆，伸缩杆的两端设有第一侧壁及第二侧壁，伸缩杆的一侧固定有第一偏转限位件，第一偏转限位件的第一端面的至少一部分与伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙。

由上述方案可见，在温度变化过程中，滑动偏转组件的伸缩杆随温度变化而伸缩，且第一偏转限位件可以使得滑动偏转组件的两端发生相对旋转，从而改变第一部分与第二部分之间的角度，基板的两部分不但可以相对滑动，还可以实现相对旋转，有效地对中心波长进行温度补偿，无热阵列波导光栅波分复用器的适用温度范围宽。

一个优选的方案是，第一偏转限位件的第一端面为弧面，该弧面的一部分与第一侧壁的内表面邻接。

由此可见，温度发生变化时，弧面相对于第一侧壁的内表面发生偏转，有利于带动第一部分与第二部分发生相对旋转。

一个可选的方案是，第一偏转限位件的第一端面为弧面，弧面与第一侧壁的内表面相分离地布置。

可见，由于第一偏转限位件的第一端面与第一侧壁的内表面相分离地布置，温度降低时伸缩杆首先缩短，直到弧面抵接在第一侧壁的内表面后，第一部分与第二部分才开始发生相对旋转，无热阵列波导光栅波分复用器的温度适用范围更宽。

进一步的方案是，伸缩杆的另一侧固定有第二偏转限位件，第二偏转限位件的第一端面的至少一部分与伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙。

由此可见，伸缩杆的两侧分别设置偏转限位件，可以实现滑动偏转组件以顺时针方向旋转或者以逆时针方向旋转，满足不同形状、结构的无热阵列波导光栅波分复用器的使用要求。

更进一步的方案是，第二偏转限位件的第一端面与伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙的距离大于第一偏转限位件的第一端面与伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙的距离。

可见，两个偏转限位件的第一端面与第一侧壁内表面之间的距离不相等，在滑动偏转组件以顺时针旋转或以逆时针旋转的过程中，中心波长随温度变化的不一致，从而可以调节无热阵列波导光栅波分复用器的设定中心波长，满足不同环境的工作要求。

附图说明

图1是本发明第一实施例的结构图。

图2是本发明第一实施例隐藏偏移抑制组件后的结构示意图。

图3是本发明第一实施例中滑动偏转组件的结构图。

图4是本发明第一实施例中滑动偏转组件改进方案的结构图。

图5是本发明第一实施例第一部分与滑动偏转组件第一状态下的结构图。

图6是本发明第一实施例第一部分与滑动偏转组件第二状态下的结构图。

图7是本发明第一实施例的中心波长与温度关系的波形图。

图8是本发明第一实施例中偏移抑制组件与基板、输入平板波导的剖面图。

图9是本发明第一实施例一个改进方案的偏移抑制组件与基板、输入平板波导的剖面图。

图10是本发明第一实施例另一个改进方案的偏移抑制组件与基板、输入平板波导的剖面图。

图11是本发明第二实施例中滑动偏转组件的结构图。

图12是本发明第二实施例的中心波长与温度关系的波形图。

图13是本发明第三实施例中滑动偏转组件的结构图。

图14是本发明第三实施例的中心波长与温度关系的波形图。

图15是本发明第四实施例中滑动偏转组件的结构图。

图16是本发明第五实施例的结构图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

第一实施例：

参见图1，本实施例的无热阵列波导光栅波分复用器具有一块基板10，基板10的下方设有一块辅助基板11，辅助基板11的材料与基板10的材料相同。基板10的上表面设有阵列波导光栅芯片15，阵列波导光栅芯片15的两端分别设有输入光纤13与输出光纤14，输入光纤13为一根光纤，输出光纤14包含有多根光纤，光信号从输入光纤13入射，经过阵列波导光栅芯片15后从输出光纤14出射。

参见图2，阵列波导光栅芯片15具有平面衬底，衬底由硅材料制成，衬底上沉积有波导层，波导层具有依次连接的输入光波导16、输入平板波导17、阵列波导18、输出平板波导19以及输出光波导20，其中阵列波导18具有多根并列设置且弯曲的条形波导，相邻的两根条形波导之间存在长度差。输入光波导16接收输入光纤13的光信号，输出光波导20的光信号输出至输出光纤14。

本实施例中，基板10由硅材料制成，阵列波导光栅芯片15制作完毕后使用胶水粘接在一块面积较大的基板10上。当然，实际应用时，基板10还可以使用耐热玻璃(Pyrex)或因瓦(Invar)合金等材料制作。

基板10被分割面12分割成两部分，分别是面积较小的第一部分21与面积较大的第二部分22，分割面12包括两个平面，其中一个平面横向穿过输入平板波导17，从而将输入平板波导17分割成第一输入平板波导17a与第二输入平板波导17b。本发明所说的横向穿过，是指分割面沿着基本垂直于输入平板波导17轴线的方向延伸并穿过输入平板波导17，且分割面12分割输入平板波导17。

本实施例中，分割面12垂直于输入平板波导17的上表面。当然，分割面12也可以与输入平板波导17的上表面形成一个角度较小的夹角，如8°的夹角。此外，分割面也可以是横向穿过输入光波导16。

由于基板10被分割成第一部分21与第二部分22，因此第一部分21可相对于第二部分22发生位移。同时，由于位于第一部分21上的阵列波导光栅芯片15的部分是粘接在第一部分11上，因此当第一部分21相对于第二部分22发生位移时，第一输入平板波导17a也会相对于第二输入平板波导17b发生位移。通过调节第一输入平板波导17a与第二输入平板波导17b的相对位置，能调节无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长。这样，在不同温度下，控制第一输入平板波导17a与第二输入平板波导17b的相对位置，能实现对中心波长的调节，从而实现对温度漂移的补偿，提高无热阵列波导光栅波分复用器的工作稳定性。

为了实现对第一输入平板波导17a与第二输入平板波导17b的相对位置的调节，本实施例的基板10上设有滑动偏转组件30。参见图3，滑动组件30具有一根伸缩杆33，伸缩杆33由线性热膨胀系数大于硅材料的材料制成，如铝质材料制成，伸缩杆33的两端分别通过固定件31、32固定在第一部分21与第二部分22上。本实施例中，固定件31、32选用具有透UV光的材料制成。由于耐热玻璃具有与硅材料相接近的线性热膨胀系数，且能透UV光，因此选用耐热玻璃作为制作固定件31、32的材料。此外，本实施例选用UV固化胶水将伸缩杆33的两端粘接在固定件31、32的侧壁上。

通常，发生横向伸缩的伸缩杆33的两个端面分别和两个耐热玻璃固定件31、32的侧壁相互固定，这样，伸缩杆33的有效长度可以得到精确的控制。然而，伸缩杆33与耐热玻璃的固定件31、32之间的胶粘质量对滑动偏转组件的质量产生很大的影响，因为UV固化胶水工作在拉伸应力模式下，甚至会工作在劈裂应力模式下。为了解决这个问题，可以通过增大耐热玻璃固定件31、32在伸缩杆33发生伸缩的方向上的宽度，并且减小固定件31、32在垂直于基板10上表面的方向的高度的方法解决上述的问题。

从图3可见，伸缩杆33的两端分别设有第一侧壁34以及第二侧壁35，伸缩杆33的一侧设有偏转限位件36，偏转限位件36的第一端37是弧面，且弧面37与第一侧壁34的内表面之间具有间隙。偏转限位件36的第二端是平面，且偏转限位件36的第二端与第二侧壁35的内表面相分离地设置。本实施例中，偏转限位件36通过螺钉40固定在伸缩杆33上，即在偏转限位件36与伸缩杆33内设置螺纹孔，通过螺钉40旋入到偏转限位件36与伸缩杆33的螺纹孔内，从而实现偏转限位件36的固定。

当然，偏转限位件的第一端不一定是弧面，如图4所示，偏转限位件的第一端38是平面，但偏转限位件的第一端38与伸缩杆33的第一侧壁34的内表面之间形成一个夹角，该夹角为锐角，且偏转限位件的第一端38与伸缩杆33的第一侧壁34的内表面也具有间隙。

参见图5，在常温下，如23℃时，滑动偏转组件30不会发生偏转，在温度升高的过程中，伸缩杆33的长度伸长，即其长度Lb增大，通过滑动偏转组件30的直线滑动对中心波长进行线性补偿，伸缩杆33的长度Lb可以通过下面的公式1计算得出。

(公式1)

公式1表示对于补偿温度改变dT所引起的中心波长偏移dλ所需要的成像位置移动量dx，其中，Lf表示平板波导的焦距，ΔL表示组成阵列波导18的相邻条形波导的长度差，d是阵列波导部分中的波导在阵列波，18与输出平板波导19之间界面处的间距，ns是平板波导的有效折射率，ng是阵列波导的群折射率。

如果和都是线性的，或者有完全等同的非线性，则仅通过伸缩杆33的伸缩即可以完成对中心波长随温度变化漂移的补偿。但实际情况下，dx/dT与温度的关系为非线性的，例如，在-30℃至23℃的温度范围内，dx/dT的变化大约是0.325μm/℃，而在23℃至75℃的温度范围内，dx/dT的变化大约是0.365μm/℃。对于仅设置伸缩杆的滑动偏转组件而言，在常温23℃以下的温度，则需要通过偏转限位件36与伸缩杆33共同作用，使两个固定件31、32之间形成角度为θ的夹角，如图6所示。

根据光栅相位差公式可以得出，在0°<θ₀-θ<90°的区间内，当θ增大时，光栅的相位差δ会减小，相应地，波导光栅芯片的中心波长会向短波变化。上述公式中，d₀为光栅缝宽，θ₀为光栅自身的初始入射光角度。

这样，可以通过控制角度固定件31、32之间的夹角θ来获得与控制dx/dT的变化，从而获得相同的补偿效果。而夹角θ由图3所示的偏转限位件36的有效高度Lh和有效长度Lc以及伸缩杆33和偏转限位件36的热膨胀系数来共同决定。而实际上，典型的θ与中心波长的变化量可以近似地通过公式Δλ_c＝α₁θ+α₂θ²+α₃θ³计算得出。其中，α₁，α₂，α₃是与波导光栅芯片设计和材料相关的常系数。

本实施例中，偏转限位件36的机械强度远大于伸缩杆33的机械强度，这样，两者在低温产生的形变可以全部转化为伸缩杆33的偏转角度θ，这时偏转角度θ可以通过下面公式计算得出：

(公式2)

公式6中，Δα是伸缩杆33和偏转限位件36的线性热膨胀系数的差。如果偏转角度θ对于补偿温度改变dT所引起的中心波长偏移dλ所需要的成像位置移动量为dx′，而且，假定图5中的Le关于平行于Lf并经过偏转限位件36的中心点的直线对称，那么只要使dx′在-30℃至23℃积分值的绝对值等于-Δdx/dT×(23℃-(-30℃)，其中Δdx/dT为23℃至75℃和-30℃至23℃两个温度段的dx/dT的差值，例如前面所描述的(0.365μm/℃-0.325μm/℃)，即

(公式3)

实际应用时，阵列波导光栅芯片可以通过测量上述公式中的固有参数，并使用已知热膨胀系数的材料，通过23℃至75℃温度段的dx/dT值设定Lb，可以通过公式3计算出在-30℃时的θ值。

对于传统只使用伸缩杆进行中心波长补偿的阵列波导光栅，在温度范围-30℃到75℃，其中心波长的偏移量为0.04纳米，如图7中的曲线a-b-c所示。可见，经补偿后的阵列波导光栅的中心波长在75℃和-30℃时较差。而采用本实施例的滑动偏转组件对中心波长进行补偿后，无热阵列波导光栅波分复用器可以在温度范围-30℃到75℃内实现中心波长的偏移量小于0.02纳米的技术效果，如图7中曲线d-e-f-g-h所示。

图6所示，在波导光栅芯片发生角度偏转时，还会附带一个波导中心处缝宽的变化量ΔL₁₁，这个变化量会影响光栅前端波导的光程差，在装配过程中，可以设置滑动偏转组件30的合理位置，把中心点与波导的中轴线重合，则ΔL₁₁＝0，光程差影响就可以完全消除。图6所示是本实施例中滑动偏移组件30的角度偏转圆心的极限位置，可以通过调整伸缩杆的形状和尺寸来使得圆心位于极限位置的附近。

由于偏转限位件36的第一端37为弧面，且第一端37与第一侧壁34的内表面之间具有间隙，在温度减小时，偏转限位件36带动两个固定件31、32之间发生旋转，更好地对中心波长进行补偿。因此，本实施例中，偏转限位件36的热膨胀系数小于伸缩杆33的热膨胀系数，优选地，偏转限位件36由温度变化不敏感的材料制成。

由于基板10的第一部分21与第二部分22分离，在垂直于基板10的上表面的方向上，可以发生相对移动，因此，本实施例还设置偏移抑制组件，用于抑制第一部分21相对第二部分22在垂直于基板10平面方向上的移动或转动。

参见图1与图8，偏移抑制组件包括一个夹子50以及压板53，压板53具有两个抵接脚54、55，两个抵接脚54、55位于压板53一对相对的侧边上，并且从压板53的板体向基板10上表面方向延伸，两个抵接脚54、55抵接在基板10的上表面上。两个抵接脚54、55之间形成一定空间，输入平板波导17位于两个抵接脚54、55之间，且输入平板波导17的上表面不与压板53接触，这样，压板53不会挤压输入平板波导17，避免对输入平板波导造成影响。

夹子50具有上下两条抵接边51、52，其中抵接边51抵接在压板53背对基板10的表面上，抵接边52抵接在基板10的下表面上。从图1可见，偏移抑制组件跨越第一部分21以及第二部分22，因此压板53的两个抵接脚54、55将抵接在第一部分21的上表面以及第二部分22的上表面，夹子50的抵接边51将抵接在第一部分21以及第二部分22的下表面上，从而在垂直于基板10上表面的方向上防止第一部分21与第二部分22发生偏移。

为了减少夹子50的抵接边52对基板10的下表面造成的损坏，可以在基板10的下表面设置压板，如图9所示，在基板10的下表面也设置一块压板57，压板57的两端分别设置一个抵接脚58、59，抵接边52抵接在压板57的表面上。

此外，也可以在基板10的下表面设置辅助基板11，如图10所示，夹子50的抵接边52抵接在辅助基板11的下表面，而不会直接抵接在基板10的下表面。

上述方案中，偏转限位件36的第一端37与伸缩杆33第一侧壁34的内表面接触时，其临界点的温度是23℃。但是，第一实施例的无热阵列波导光栅波分复用器在更宽的工作温度范围时，中心波长偏移量仍会超过0.02纳米，如从-40℃到85℃时，如图7中d点所示，在温度小于-30℃时，无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长将急速地向短波方向变化，在频率间隔小于100GHz的网络系统中，第一实施例的方案仍需进行优化，因此需要对无热阵列波导光栅波分复用器做进一步的改进。

第二实施例：

本实施例的无热阵列波导光栅波分复用器具有基板，基板上设有阵列波导光栅芯片，其具有输入光波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导以及输出光波导，基板被一个分割面分成两个部分，且基板上设有滑动偏转组件。

参见图11，滑动偏转组件60设有伸缩杆63，伸缩杆63的两端分别设有固定件61、62，固定件61、62分别固定在基板的第一部分与第二部分上。伸缩杆63的两端分别设有第一侧壁64以及第二侧壁65，第一侧壁64的外端面通过UV固化胶水固定在固定件61上，第二侧壁65的外端面通过UV固化胶水固定在固定件62上，且伸缩杆63可以随温度的变化而变化。

伸缩杆63的一侧固定有偏转限位件66，偏转限位件66的第一端面67为弧面，且第一端面67与第一侧壁64的内表面之间不邻接，且形成间隙，间隙的长度，即弧面平行于第一侧壁64的内表面的切线与第一侧壁64的内表面之间的距离是Ls。偏转限位件66的第二端面为平面，且该平面与第二侧壁65的内表面相互分离地设置。本实施例中，偏转限位件66通过螺钉69固定在伸缩杆66上。

由于偏转限位件66的第一端面67与第一侧壁64的内表面之间具有间隙，因此温度降低时，伸缩杆63先开始收缩，待偏转限位件66的第一端面67抵接到第一侧壁64的内表面后，随着温度的进一步下降，偏转限位件66才开始偏转。这样，无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长的临界温度不是23℃，而是13℃。无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长随温度变化曲线如图12的曲线d-e-f-g-11所示，适用的温度范围更宽。

第三实施例：

为了增强无热阵列波导光栅波分复用器对中心波长的补偿效果，滑动偏转组件还可以设置两个偏转限位件，如图13所示，滑动偏转组件70具有伸缩杆73，伸缩杆73可随温度的改变而伸缩。伸缩杆73的两端分别设有固定件71、72，固定件71、72分别固定在基板的第一部分与第二部分上，且伸缩杆73的两端分别设有第一侧壁74与第二侧壁75。

与第一实施例不同的是，伸缩杆73的两侧分别设有偏转限位件76、78，偏转限位件76、78的第一端面77、79均为弧面，且均与第一侧壁74的内表面邻接。偏转限位件76、78的第二端面均与第二侧壁的内表面相分离地设置。

当然，两个偏转限位件76、78的热膨胀系数均应小于伸缩杆的热膨胀系数，优选地，两个偏转限位件76、78的热膨胀系数相等。实际应用时，两个偏转限位件76、78的热膨胀系数可以不相等，如偏转限位件76的热膨胀系数大于偏转限位件78的热膨胀系数，也可以小于偏转限位件78的热膨胀系数。

本实施例是双极线性补偿，如图14的曲线d-e-f-g-h所示，在-40℃至85℃的温度范围内，可以使无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长偏移量小于0.020纳米，温度补偿效果更佳。

第四实施例：

为了更进一步增强无热阵列波导光栅波分复用器对中心波长的补偿效果，滑动偏转组件的两个偏转限位件第一端面与伸缩杆第一侧壁之间的间隙的距离可以不相等。如图15所示，滑动偏转组件80具有伸缩杆83，伸缩杆83可随温度的改变而伸缩。伸缩杆83的两端分别设有固定件81、82，固定件81、82分别固定在基板的第一部分与第二部分上，且伸缩杆83的两端分别设有第一侧壁84与第二侧壁85。

并且，伸缩杆83的两侧分别设有偏转限位件86、88，偏转限位件86、88的第一端面87、89均为弧面，与第三实施例不同的是，偏转限位件86的第一端面87与第一侧壁74的内表面邻接，但偏转限位件88的第一端面89与第一侧壁74的内表面之间形成较大的间隙，因此，偏转限位件86的第一端面87与第一侧壁74的内表面之间的间隙的长度小于偏转限位件88的第一端面89与第一侧壁74的内表面之间的间隙的长度。此外，偏转限位件86、88的第二端面均与第二侧壁的内表面相分离地设置。

本实施例是双极线性补偿并结合角度补偿，在-40℃至85℃的温度范围内，可以使无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长偏移量小于0.010纳米。

当然，两个偏转限位件86、88的热膨胀系数均应小于伸缩杆的热膨胀系数，优选地，两个偏转限位件86、88的热膨胀系数相等。实际应用时，两个偏转限位件86、88的热膨胀系数可以不相等，如偏转限位件86的热膨胀系数大于偏转限位件88的热膨胀系数，也可以小于偏转限位件88的热膨胀系数。

第五实施例：

上述实施例中，滑动偏转组件不会跨越输入平板波导，实际应用时，滑动偏转组件可以跨越输入平板波导。参见图16，本实施例的基板90的下方设有辅助基板91，且基板90的上表面设有阵列波导光栅芯片95，阵列波导光栅芯片95的两端分别设有输入光纤93与输出光纤94。

阵列波导光栅芯片95具有平面衬底，衬底上沉积有波导层，波导层具有依次连接的输入光波导、输入平板波导、阵列波导、输出平板波导以及输出光波导。输入光波导接收输入光纤93的光信号，输出光波导的光信号输出至输出光纤94。

基板90被一个分割面分割成两个部分，分别是第一部分101以及第二部分102，且基板90上设有滑动偏转组件96，滑动偏转组件96具有伸缩杆99以及位于伸缩杆99两端的固定件97、98，固定件97、98分别固定在第一部分101与第二部分102上，且伸缩杆99的一侧设有偏转限位件100。从图15可见，输入平板波导位于伸缩杆99的下方，因此滑动偏转组件96跨越输入平板波。

本发明通过在伸缩杆的一侧或两侧设置偏转限位件，在伸缩杆随温度降低收缩时由偏转限位件带动基板的第一部分与第二部分发生相对旋转，从而补偿无热阵列波导光栅波分复用器的中心波长随温度变化而发生的漂移，大大扩宽了无热阵列波导光栅波分复用器的温度适用范围。

当然，上述实施例仅是本发明较佳的实施方式，实际应用时，还可以有更多的改变，例如，使用线性热膨胀系数较大的非金属材料制作滑动组件的伸缩杆，如橡胶等，或者，偏转限位件通过铆钉等其他形式的固定件固定在伸缩杆上，这样的改变也能实现本发明的目的。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如基板材料的改变、偏转限位件形状与数量的改变等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.无热阵列波导光栅波分复用器，包括

基板，所述基板上设有阵列波导光栅芯片，所述阵列波导光栅芯片具有平面衬底，所述衬底上设有依次连接的输入光波导、输入平板波导、多根条形波导、输出平板波导以及输出光波导；

所述基板以及所述阵列波导光栅芯片被至少一个分割面分割成第一部分及第二部分，所述分割面横向穿过所述输入平板波导与所述输出平板波导中的至少一个；

其特征在于：

所述基板上设有滑动偏转组件，所述滑动偏转组件的两端分别固定在所述第一部分与所述第二部分上，且所述滑动偏转组件具有随温度变化而长度改变的伸缩杆，所述伸缩杆的两端设有第一侧壁及第二侧壁；

所述伸缩杆的一侧固定有第一偏转限位件，所述第一偏转限位件的第一端面的至少一部分与所述伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙；

所述第一偏转限位件可与所述伸缩杆的第一侧壁的内表面接触，使所述滑动偏转组件的两端发生相对旋转。

2.根据权利要求1所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述第一偏转限位件的第一端面为平面，且所述第一端面与所述第一侧壁的内表面之间形成的夹角为锐角。

3.根据权利要求1所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述第一偏转限位件的第一端面为弧面，所述弧面的一部分与所述第一侧壁的内表面邻接。

4.根据权利要求1所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述第一偏转限位件的第一端面为弧面，所述弧面与所述第一侧壁的内表面相分离地布置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述第一偏转限位件的热膨胀系数小于所述伸缩杆的热膨胀系数。

6.根据权利要求1至4任一项所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述第一偏转限位件通过固定件固定在所述伸缩杆的一侧。

7.根据权利要求1所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述伸缩杆的另一侧固定有第二偏转限位件，所述第二偏转限位件的第一端面的至少一部分与所述伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙。

8.根据权利要求7所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述第二偏转限位件的第一端面与所述伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙的距离大于所述第一偏转限位件的第一端面与所述伸缩杆的第一侧壁的内表面之间形成间隙的距离。

9.根据权利要求7或8所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述第一偏转限位件的热膨胀系数以及所述第二偏转限位件的热膨胀系数均小于所述伸缩杆的热膨胀系数。

10.根据权利要求9所述的无热阵列波导光栅波分复用器，其特征在于：

所述第一偏转限位件的热膨胀系数与所述第二偏转限位件的热膨胀系数相等，或者所述第一偏转限位件的热膨胀系数大于或小于所述第二偏转限位件的热膨胀系数。