CN110320595B - 补偿装置、阵列波导光栅芯片以及补偿方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种补偿装置、阵列波导光栅芯片以及补偿方法，包括第一驱动件、第二驱动件以及应力板；应力板包括第二子部以及第一子部，第一子部以及第二子部活动连接，第一子部包括第一受力部以及第二受力部，第一驱动件的两端分别连接第二子部以及第一受力部，第二驱动件作用在第二受力部上；第一驱动件的长度伸缩以使得第一子部和第二子部相对平移和/或转动，从而形成温度补偿；在第一驱动件以及第二驱动件共同作用下，第一受力部以及第二受力部距离和/或夹角变化，构成弹性形变；温度补偿与弹性形变共同叠加形成最终的补偿量。本申请的一种补偿装置、阵列波导光栅芯片以及补偿方法，具有在室外环境下调节精度高的优点。

Description

补偿装置、阵列波导光栅芯片以及补偿方法

技术领域

本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种补偿装置、阵列波导光栅芯片以及补偿方法。

背景技术

在光通信系统中，阵列波导光栅芯片(Arrayed Waveguide Gratings，以下简称AWG芯片)通常是基于硅基的平面光波导元件，其中心波长随环境温度变化较大，约为11pm/℃，为使AWG芯片在工作环境温度内正常工作，AWG器件都需要采用波长控制技术使器件的中心波长稳定工作在ITU-T波长附近。

其中一种AWG芯片波长控制技术是通过机械移动方式来对波长随温度的变化进行补偿，其原理是将AWG芯片分割为2部分，在两部分之间设置驱动器使分割后的两个部分在温度变化时产生相对移动从而补偿AWG芯片波长由温度引起的偏移。这种位移-波长的补偿是一种线性的关系。但实际上，AWG芯片的波长λ随温度T的变化值并不是单一的线性关系，而是具有非线性关系，如下公式所示：

dλ＝a*dT²+b*dT+c

经过单一的线性补偿后，温度/波长变化曲线如图9所示曲线c，呈抛物线。因此，当温度变化范围越大时，波长变化率越大，波长偏移量也越大。

随着网络的发展，AWG芯片的应用场景从室内扩展至室外，即工作环境温度要求达到-40℃～85℃，整个工作温度范围超过120℃，AWG芯片经过单一的线性补偿后在-40℃～85℃范围芯片波长变化为非线性曲线c，波长变化超过60pm，再考虑芯片不同通道间的波长精度，制作工艺精度等，在-40℃～85℃范围波长变化往往超过80pm。AWG芯片波长随温度的偏移量加大会导致AWG芯片其它相关指标(如串扰、插入损耗等)急剧劣化，尤其是在高密集波分复用系统中，如50GHz通道间隔的系统，中心波长稳定性要求很高，中心波长精度要达到+/-25pm甚至更高，因此现有技术的AWG芯片已经不适应室外环境下对波长控制的要求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种能在室外环境下调节精度高的补偿装置、阵列波导光栅芯片以及补偿方法。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一种补偿装置，包括第一驱动件、第二驱动件以及应力板；所述应力板包括第二子部以及第一子部，所述第一子部以及所述第二子部活动连接，所述第一子部包括第一受力部以及第二受力部，所述第一驱动件的两端分别连接所述第二子部以及所述第一受力部，所述第二驱动件作用在所述第二受力部上；所述第一驱动件的长度伸缩以使得所述第一子部和所述第二子部相对平移和/或转动，从而形成温度补偿；在所述第一驱动件以及所述第二驱动件共同作用下，所述第一受力部以及第二受力部距离和/或夹角变化，构成弹性形变；所述温度补偿与弹性形变共同叠加形成最终的补偿量。

进一步地，所述第一子部的边缘向内凹陷形成为凹部，所述凹部的一脚形成为所述第一受力部，所述凹部的另一脚形成为所述第二受力部。

进一步地，所述第一子部包括弹性部，所述第一受力部以及所述第二受力部间隔设置，所述弹性部设置在所述第一受力部与所述第二受力部之间。

进一步地，所述应力板包括铰链节点，所述第一子部与所述第二子部通过所述铰链节点连接，或，所述应力板包括弹性件，所述第一子部通过所述弹性件与所述第二子部活动连接。

进一步地，所述第二驱动件在部分温度区间内长度伸缩量不同于所述第一驱动件；所述第二驱动件的第一端与所述第二子部或所述第一受力部固定连接，所述第二驱动件的第二端可分离式接触于所述第二受力部。

进一步地，所述第一驱动件沿其轴线方向长度可调节；和/或，所述第二驱动件的第一端与所述应力板固定连接，所述第二驱动件的第一端沿其轴线方向长度可调节。

进一步地，所述第一驱动件与所述第二驱动件材料的热膨胀系数均大于所述应力板材料的热膨胀系数。

进一步地，所述第一驱动件的有效长度L1，所述第二驱动件的有效长度L2受以下条件约束：

g是单位温度应力输入波导位置产生的移动距离，

为第一驱动件的线膨胀系数，

为第二驱动件的线膨胀系数，K1、K2为比例系数。

一种阵列波导光栅芯片，包括具有输入端以及输出端的芯片本体以及权利要求1至8任一项所述的补偿装置，所述输入端固定在所述第一子部和第二子部的其中之一上，所述输出端固定在所述第一子部和第二子部的其中另一上。

一种补偿方法，包括利用第一驱动件在温度变化时驱动第一子部和所述第二子部相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A；第一驱动件和第二驱动件共同使得第一子部发生弹性形变，弹性形变量为R；弹性形变量R与温度补偿量A共同叠加形成补偿装置的补偿量C。

进一步地，在设定温度范围内，补偿装置存在低温条件下的欠补偿状态以及高温条件下的过补偿状态；所述过补偿状态：第一驱动件驱动第一子部和所述第二子部相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A，第二驱动件与第二受力部分离，满足C＝A，R＝0；所述欠补偿状态：第一驱动件驱动第一子部和所述第二子部相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A，第二驱动件与第二受力部接触使得第一子部的弹性形变量为R，满足C＝A-R。

进一步地，在设定温度范围内，补偿装置存在低温条件下的欠补偿状态以及高温条件下的过补偿状态；所述过补偿状态：第一驱动件驱动第一子部和所述第二子部相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A，第二驱动件与第二受力部接触使得第一子部的弹性形变量为R，满足C＝A+R；所述欠补偿状态：第一驱动件驱动第一子部和所述第二子部相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A，第二驱动件与第二受力部分离，满足C＝A，R＝0。

有益效果是：与现有技术相比，一种补偿装置、阵列波导光栅芯片以及补偿方法通过设置第二子部以及可弹性形变的第一子部，通过第一驱动件驱动第二子部以及第一子部相对转动和/或平移以获得温度补偿，通过第二驱动件和第一驱动件共同作用第一子部使得发生弹性变形，在高温或低温的情况下以不同的温度补偿与弹性形变叠加从而实现补偿装置对芯片本体的过补偿或欠补偿，从而使芯片本体在不同的温度范围内具有不同的有效补偿量，使得芯片能在室外环境仍然有较好的调节精度。

附图说明

图1为本申请的阵列波导光栅芯片结构实施例；

图2为图1中补偿装置结构示意图；

图3为本申请第一子部和第二子部连接结构的实施例；

图4为本申请的第一子部结构的实施例；

图5为本申请的驱动器安装实施例；

图6为本申请的阵列波导光栅芯片另一实施例；

图7A为本申请的阵列波导光栅芯片工作状态示意图，其中，补偿装置处于欠补偿状态；

图7B为本申请的阵列波导光栅芯片工作状态示意图，其中，补偿装置处于过补偿状态；

图7C为图7B中H局部放大图；

图8A为本申请的阵列波导光栅芯片工作状态另一示意图，其中，补偿装置处于欠补偿状态；

图8B为本申请的阵列波导光栅芯片工作状态另一示意图，其中，补偿装置处于过补偿状态；

图8C为图8A中M局部放大图；

图9为本申请与现有技术的补偿方案的温度曲线对比图；

其中：a为补偿量为0.9g的欠补偿曲线，b为补偿量为1.1g的过补偿曲线，c为补偿量为g的现有技术的补偿曲线，a_D为欠补偿曲线在低温范围内的曲线，b_G为过补偿曲线在高温范围内的曲线。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

如图1至图8B所示，一种阵列波导光栅芯片，包括补偿装置以及具有输入端41和输出端42的芯片本体4；

所述补偿装置可包括第一驱动件1、第二驱动件2以及应力板3；应力板3包括第二子部32以及可弹性形变的第一子部31，第一子部31以及第二子部32应当活动连接从而获得相应的位移；

将芯片本体4置于所述补偿装置上，输入端41固定在第一子部31和第二子部32的其中之一上，输出端42固定在第一子部31和第二子部32的其中另一上；通过设置可相互调节相对关系的第一驱动件1以及第二驱动件2，在高温或低温的情况下以不同的温度补偿与弹性形变叠加从而实现补偿装置对芯片本体4的过补偿或欠补偿，进而使芯片本体4在不同的温度范围内具有不同的有效补偿量(下称补偿量C)，对应到图9，即AWG芯片的中心波长随温度变化呈现a_D以及b_G两段平缓的曲线，在-40度至80度的温度范围内波长偏移量小于30pm，可在室外场景应用，有效解决现有技术下AWG芯片温度偏移问题。

具体地，第一子部31应至少包括第一受力部311以及第二受力部312；第一驱动件1的两端分别连接第二子部32以及第一受力部311，连接固定的方式不限于粘接、焊接、铆接、螺纹紧固等；当温度发生变化，第一驱动件1热膨胀或者冷收缩使得长度发生变化，带动第一子部31和第二子部32靠近或者远离，或者，绕第一子部31和第二子部32的连接部位，第一驱动件1驱动第一子部31和第二子部32张开转动或者闭拢转动；具体的变化方式以第一子部31和第二子部32的连接方式以及形状结构设计为准，只要能满足沿第一驱动件1的轴向，第一驱动件1的长度伸缩可使得第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动，从而形成所述温度补偿即可；

第一驱动件1作用在第一受力部311上，第二驱动件2作用在第二受力部312上，当温度发生变化时，由于第一驱动件1和第二驱动件2的热膨胀效应不一致，导致两者的作用力度也不一致，在第一驱动件1以及第二驱动件2共同作用下，第一受力部311以及第二受力部312距离和/或夹角发生变化，自然伸展的第一子部31出现内应力并发生弹性形变以适应该共同作用，由此构成所述弹性形变；

在某些设定的温度区间内，通过应力板3的所述温度补偿与弹性形变共同叠加即可形成最终所需要的补偿量C；在另一些设定的温度区间内，通过应力板3的所述温度补偿形成最终所需要的补偿量C。

需要注意的是，本申请方案的温度补偿是线性的，而弹性形变是非线性的；由于AWG芯片的波长λ随温度T的变化值具有非线性的特性，以线性的温度补偿+非线性的弹性形变的组合叠加，相较于仅通过两个或者多个线性的温度补偿的组合叠加来说，前者更具有操作性，所述弹性形变与第一子部31的形状结构、材质以及刚度等相关，可通过应力分析计算模拟或试验获得，进而使得组合叠加出来的补偿曲线无限贴近AWG芯片的非线性补偿曲线，极大的降低残余的非线性温度效应，从而提高精度，减少误差。

此外，第一驱动件1可以根据需要具体设计为杆形、条形、板形或者其他形状，第二驱动件2也可以根据需要具体设计为杆形、条形、板形或者其他形状；弹性形变由第一子部31提供具有较多的优势，第一子部31的弹性形变可沿多个方向，第一子部31的形状可专用设计，方便灵活设计，能获得更符合设计要求的弹性形变，而弹性形变若是由第一驱动件1和/或第二驱动件2提供，一来受限于其弹性形变方向只能沿其轴向，二来第一驱动件1和/或第二驱动件2的形状更小，想设计成理想的补偿曲线难度大。

较佳的实施方式，如图2、图3以及图6所示，第一子部31的边缘向内凹陷形成为凹部7以提供弹性形变的空间，凹部7的一脚形成为第一受力部311与第一驱动件1连接，凹部7的另一脚形成为第二受力部312与第二驱动件2连接，当第一驱动件1作用在第一受力部311上，第二驱动件2作用在第二受力部312上，相对薄弱且靠近受力处的凹部7随即变形，第一受力部311与第二受力部312彼此靠近或者分离。除此以外，也可以采用其他实施方式，如图4所示，第一子部31包括弹性部313，第一受力部311以及第二受力部312间隔设置，弹性部313设置在第一受力部311与第二受力部312之间，以提供弹性形变的空间。

不管是设置凹部7或者设置弹性部313或者两者结合，其作用都是为了提供弹性形变的空间；当然，也可以在第一子部31上采用其他设计，只要能防止第一子部31其他区域因弹性变形引起断裂、起皱或者干涉即可。

较佳的实施方式，如图1、图2、图4和图6所示，应力板3可包括铰链节点34，第一子部31与第二子部32通过铰链节点34连接，从而方便第一子部31和第二子部32发生相对转动；

具体地，如图2所示，铰链节点34设置在第一子部31与第二子部32之间；一般来说铰链节点34单个即可，但也可以多个组合设置，例如沿第一子部31与第二子部32彼此搭接的方向，第一铰链节点34a、第二铰链节点34b以及第三铰链节点34c分别位于前部、后部以及中部，使得第一子部31和第二子部32相对转动更为稳定。

较佳的实施方式，如图3所示，应力板3包括弹性件33，第一子部31通过弹性件33与第二子部32活动连接，第一子部31和第二子部32可发生相对平移。弹性件33可以单独设置，也可以将弹性件33与第一子部31和/或和第二子部32采用同种材质，例如将整块的应力板3通过切割分为第一子部31和第二子部32但又使得两者仍然在边角粘连从而达到不完全分开的状态，而应力板3本身为一体结构，可使得结构简单易于加工。

较佳的实施方式，如图1至图8B所示，第二驱动件2在部分温度区间内长度伸缩量不同于第一驱动件1，第二驱动件2的第二端可分离式接触于第二受力部312。

利用第一驱动件1在温度变化时驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A；第一子部31包括第一受力部311以及第二受力部312，第一驱动件1作用在第一受力部311上，第二驱动件2作用在第二受力部312上，第一驱动件1和第二驱动件2共同使得第一子部31发生弹性形变，弹性形变量为R；

在某些设定的温度区间内，弹性形变量R与温度补偿量A共同叠加形成补偿装置的补偿量C；在另一些设定的温度区间内，温度补偿量A形成补偿装置的补偿量C。

具体地，第一驱动件1的长度伸缩量是指的第一驱动件1因受热膨胀而带来的伸长或者因遇冷收缩而带来的缩短，第二驱动件2的长度伸缩量同理。

具体地，所述部分温度区间可以是室外环境温度，即-40到80℃，但不局限于该范围；本领域技术人员应能理解，第一驱动件1与第二驱动件2是处于冷收缩还是热膨胀是相对于初始状态设定的基准温度而言；例如，假定20℃为基准温度，装配时调节第一驱动件1与第二驱动件2在此基准温度下的长度刚刚好，既不收缩也不膨胀，当温度处于20到80℃，第一驱动件1与第二驱动件2处于热膨胀，长度伸长；当温度处于-40到20℃，第一驱动件1与第二驱动件2处于冷收缩，长度缩短。

需要注意的是，第一驱动件1与第二驱动件2材料的热膨胀系数均大于应力板3材料的热膨胀系数；具体地，第一驱动件1的材料可为钢、铜、铝或者其他金属，第二驱动件2的材料为钢、铜、铝或者其他金属；应力板3的材料可选择易于进行图形加工并有弹性性能的金属材料制作，例如，可伐合金、殷钢或者其他低膨胀系数的金属；此外，第一驱动件1的长度伸缩量大于、等于或者小于第二驱动件2的长度伸缩量均有可能使得第二驱动件2的第二端与第二受力部312分离，此时第一子部31弹性形变量R＝0，应力板3对芯片本体4的补偿量C来自于第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动。

还需要注意的是，判断第二驱动件2与第二受力部312是否分离，应以投影到补偿量C上的值进行比较。具体地，第一驱动件1的伸缩量和第二驱动件2的伸缩量方向不一定一致，第一子部31和第二子部32的补偿量C的方向也不一定与第一驱动件1的伸缩量方向、第二驱动件2的伸缩量方向一致；

因此，第一驱动件1的伸缩量投影到补偿量C的方向上，需增加比例系数K1，若第一驱动件1的轴向与第一子部31和第二子部32的相对移动方向共线，也就是说第一驱动件1的伸缩量方向与补偿量C的方向共线，则有K1＝1；

同理，第二驱动件2的伸缩量投影到补偿量C的方向上，需增加比例系数K2，若第二驱动件2的轴向与第一子部31和第二子部32的相对移动方向共线，也就是说第二驱动件2的伸缩量方向与补偿量C的方向共线，则有K2＝1。

以下给出两个具体实施例。

实施例一

在设定温度范围内，补偿装置存在低温条件下的欠补偿状态以及高温条件下的过补偿状态；

在基准温度下第二驱动件2的第二端恰好接触第二受力部312；

过补偿状态：如图7A和图9所示，高温条件下(即较基准温度高，下同)，第一驱动件1在高温下的热膨胀量为E1，第二驱动件2的热膨胀量E2，当K2*E2＜K1*E1，第二驱动件2与第二受力部312分离，第一子部31弹性形变量R＝0，第一驱动件1的热膨胀量E2驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A；

由于R＝0，因此可知，在过补偿状态下，C＝A+R＝A；

温度补偿量

公式1；

L₁为第一驱动件1的有效长度，

为第一驱动件1线膨胀系数，K1为比例系数；

由于温度补偿量A的相关因素均可人为选择，因此温度补偿量A实际是可控的，由此在公式1的基础上可设定C＝A＝1.1g；

g是单位温度应力输入波导位置产生的移动距离(下同)；

如图9所示，此时高温段的补偿曲线为b曲线的b_G段，对比c曲线，相当于前移曲线以有效的降低高温下的波长偏差。

欠补偿状态：如图7B、图7C和图9所示，低温下(即较基准温度低，下同)，第一驱动件1的冷收缩量为E3，第二驱动件2的冷收缩量E4，类似于过补偿状态中E1与A的关系，第一驱动件1的冷收缩量E3驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A；由于杆热膨胀和冷收缩均为线性的，因此在K2*E2＜K1*E1的情况下，可知K2*E4＜K1*E3，第二驱动件2与第二受力部312抵触，凹部7由于受力将增宽W，从而产生弹性形变量R，R与W的换算受到第一子部31的形状结构、材质以及刚度影响，可通过有限次的实验或者模拟分析得到，由此，第二驱动件2通过促使第一子部31的弹性形变以达到在第一驱动件1收缩的基础上减小弹性形变量R，最终得到补偿量C；

因此C＝A-R；

弹性形变量

其中，L₂为第二驱动件2的有效长度，

为第二驱动件2的线膨胀系数，K2为比例系数；

弹性形变量R的相关因素均可人为选择，因此弹性形变量R实际是可控的；

在弹性形变量R与温度补偿量A均可控的情况下可设定C＝0.9g；

如图9所示，此时低温段的补偿曲线为a曲线的a_D段，对比c曲线，相当于后移曲线以有效的降低高温下的波长偏差。

综合以上，实施例一在高温条件下，以第一驱动件1驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动以减少误差；在低温条件下，以第一驱动件1驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动，并在此基础上，以第二驱动件2和第一驱动件1共同驱动第一子部31弹性形变来进一步修正，从而获得更好的调节波长精度。

实施例二

在设定温度范围内，补偿装置存在低温条件下的欠补偿状态以及高温条件下的过补偿状态；

在基准温度下第二驱动件2的第二端恰好接触第二受力部312；

过补偿状态：如图8A、图8C和图9所示，高温条件下，第一驱动件1在高温下的热膨胀量为E5,第一驱动件1的热膨胀量E5驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A；第二驱动件2的热膨胀量E6，当K2*E6＞K1*E5，第二驱动件2与第二受力部312接触，凹部7由于受力将增宽W，从而产生弹性形变量R，R与W的换算受到第一子部31的形状结构、材质以及刚度影响，可通过有限次的实验或者模拟分析得到，，由此，第二驱动件2通过促使第一子部31的弹性形变以达到在第一驱动件1收缩的基础上增加弹性形变量R，最终得到补偿量C；

因此C＝A+R；

同实施例一，由公式1、公式2共同限定，在弹性形变量R与温度补偿量A均可控的情况下可设定C＝1.1g；

如图9所示，此时高温段的补偿曲线为b曲线的b_G段，对比c曲线，相当于前移曲线以有效的降低高温下的波长偏差。

欠补偿状态：如图8B和图9所示，第一驱动件1的冷收缩量为E7，第二驱动件2的冷收缩量E8，类似于过补偿状态中E1与A的关系，第一驱动件1的冷收缩量E7驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A；由于杆热膨胀和冷收缩为线性的，因此在K2*E6＞K1*E5的情况下，可知K1*E7＜K2*E8，第二驱动件2的第二端与第二受力部312分离，第一子部31弹性形变量R＝0；

由于R＝0，因此可知，欠补偿状态下，补偿量C＝A；

同实施例一，由公式1限定，在温度补偿量A均可控的情况下设定C＝0.9g；

如图9所示，此时低温段的补偿曲线为a曲线的a_D段，对比c曲线，相当于后移曲线以有效的降低高温下的波长偏差。

综合以上，实施例二在高温条件下，以第一驱动件1驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动，并在此基础上，以第二驱动件2驱动第一子部31弹性形变来进一步修正以减少误差；在低温条件下，以第一驱动件1驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动，从而获得更好的调节波长精度。

由以上各实施例的过程，约定膨胀为正，收缩为负，第一驱动件1的有效长度L1，第二驱动件2的有效长度L2受以下矢量的公式3约束：

其中g可由芯片设计及芯片本体4材料确定，具体为：

n_s和n_c分别是AWG芯片的输入端41/输出端42平面波导和阵列波导的有效折射率，n_g是群折射率，d是相邻阵列波导在罗兰圆周上的间距，m是衍射级次，R是罗兰圆焦距，dλ是AWG芯片的中心波长变化值。

由以上各实施例的过程，过补偿状态以及欠补偿状态的其中之一是由第一驱动件1驱动第一子部31和第二子部32相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A提供补偿，为了使得第一驱动件1单独提供温度补偿量A补偿精度更好，可以设置多个第一驱动件1共同作用在第一子部31和第二子部32之间，从而使得AWG芯片的在该区间段的补偿曲线呈多段曲线，即补偿曲线与实际曲线越贴近，从而有效降低残余的非线性温度效应，分段越多，越容易进行非线性温度补偿；

过补偿状态以及欠补偿状态的其中另一是在温度补偿量A的基础上由第一驱动件1与第二驱动件2共同促使第一子部31弹性形变，从而产生弹性形变量R提供补偿，采用线性的温度补偿量A+非线性的弹性形变量R的组合叠加的方案，通过有限次的模拟、分析、应力计算以及试验可使得组合叠加出来的补偿曲线在该区间段内无限贴近AWG芯片的非线性补偿曲线，极大的降低残余的非线性温度效应，从而提高精度，减少误差；

由此，不管是过补偿状态还是欠补偿状态，均可以有效的降低残余的非线性温度效应，减少误差从而提高精度。

较佳的实施方式，第二驱动件2的第一端作为提供着力点有多种连接方式，如图2所示，可将第二驱动件2的第一端与第二子部32固定连接，连接固定的方式不限于粘接、焊接、铆接、螺纹紧固等；如图4所示，也可以将第二驱动件2的第一端与第一受力部311固定连接，具体以设计为准。

具体地，如图2、图4和图6所示，第二子部32可设置若干个凸脚321，凸脚321用于固定第一驱动件1和/或第二驱动件2，方便受力；如图2所示，当第二驱动件2的第一端选择固定在第二子部32上时，第一驱动件1和第二驱动件2可共用一个凸脚321以简化设计。除此以外，如图2所示，第一驱动件1和第二驱动件2的轴线可以一定夹角设置，方便着力。

较佳的实施方式，第一驱动件1沿其轴线方向长度可调节；和/或，第二驱动件2的第一端与应力板3固定连接，第二驱动件2的第一端沿其轴线方向长度可调节，使得第一驱动件1和第二驱动件2的位置设置为沿轴向相对可调节的关系，方便调整有效长度。

具体地，补偿装置包括至少两个螺母5，第一驱动件1的两端可通过螺母5分别与第一子部31和第二子部32固定，第二驱动件2的第一端可通过螺母5与第一受力部311或者第二子部32固定；如图4和图5所示，第二驱动件2的第一端具有螺纹211，第一受力部311可具有固定孔4，第二驱动件2的第一端穿过固定孔4，两个螺母5分别设置在螺纹211位于固定孔4的两侧上实现固定，当需要调节第二驱动件2的长度时，调节一侧或两侧螺母5使第二驱动件2沿轴向方向移动以调节有效长度，使得第二驱动件2的第二端与第二受力部312接触但不连接；相同的方式，如图6所示，第二子部32上也可具有固定孔4，从而使得第二驱动件2的第一端与第二子部32的连接，通过调节螺母5即可使得第二驱动件2的第二端与第二受力部312接触但不连接，具体以设计为准；

类似地，第一驱动件1也可以采用螺母5固定以沿其轴线方向长度可调节，在此不再赘述；

由此，通过螺母5使得第一驱动件1和/或第二驱动件2沿轴向移动从而完成长度调节，确保第一驱动件1和/或第二驱动件2初始的长度满足设计需求。

较佳的实施方式，如图5所示，第二驱动件2的第二端具有圆弧头部212以可分离式接触第二受力部312，减少刮伤。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种补偿装置，其特征在于：包括第一驱动件(1)、第二驱动件(2)以及应力板(3)；

所述应力板(3)包括第二子部(32)以及第一子部(31)，所述第一子部(31)以及所述第二子部(32)活动连接，所述第一子部(31)包括第一受力部(311)以及第二受力部(312)，所述第一驱动件(1)的两端分别连接所述第二子部(32)以及所述第一受力部(311)，所述第二驱动件(2)作用在所述第二受力部(312)上；

所述第一驱动件(1)的长度伸缩以使得所述第一子部(31)和所述第二子部(32)相对平移和/或转动，从而形成温度补偿；

在所述第一驱动件(1)以及所述第二驱动件(2)共同作用下，所述第一受力部(311)以及第二受力部(312)距离和/或夹角变化，构成弹性形变；

所述温度补偿与弹性形变共同叠加形成最终的补偿量。

2.根据权利要求1所述的补偿装置，其特征在于：所述第一子部(31)的边缘向内凹陷形成为凹部(7)，所述凹部(7)的一脚形成为所述第一受力部(311)，所述凹部(7)的另一脚形成为所述第二受力部(312)。

3.根据权利要求1所述的补偿装置，其特征在于：所述第一子部(31)包括弹性部(313)，所述第一受力部(311)以及所述第二受力部(312)间隔设置，所述弹性部(313)设置在所述第一受力部(311)与所述第二受力部(312)之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的补偿装置，其特征在于：所述应力板(3)包括铰链节点(34)，所述第一子部(31)与所述第二子部(32)通过所述铰链节点(34)连接，或，

所述应力板(3)包括弹性件(33)，所述第一子部(31)通过所述弹性件(33)与所述第二子部(32)活动连接。

5.根据权利要求1至3任一项所述的补偿装置，其特征在于：所述第二驱动件(2)在部分温度区间内长度伸缩量不同于所述第一驱动件(1)；

所述第二驱动件(2)的第一端与所述第二子部(32)或所述第一受力部(311)固定连接，所述第二驱动件(2)的第二端可分离式接触于所述第二受力部(312)。

6.根据权利要求1至3任一项所述的补偿装置，其特征在于：所述第一驱动件(1)沿其轴线方向长度可调节；和/或，

所述第二驱动件(2)的第一端与所述应力板(3)固定连接，所述第二驱动件(2)的第一端沿其轴线方向长度可调节。

7.根据权利要求1至3任一项所述的补偿装置，其特征在于：所述第一驱动件(1)与所述第二驱动件(2)材料的热膨胀系数均大于所述应力板(3)材料的热膨胀系数。

8.根据权利要求1至3任一项所述的补偿装置，其特征在于：所述第一驱动件(1)的有效长度L1，所述第二驱动件(2)的有效长度L2受以下条件约束：

g是单位温度应力输入波导位置产生的移动距离，

为第一驱动件(1)的线膨胀系数，

为第二驱动件(2)的线膨胀系数，K1、K2为比例系数。

9.一种阵列波导光栅芯片，其特征在于：包括具有输入端(41)以及输出端(42)的芯片本体(4)以及权利要求1至8任一项所述的补偿装置，所述输入端(41)固定在所述第一子部(31)和第二子部(32)的其中之一上，所述输出端(42)固定在所述第一子部(31)和第二子部(32)的其中另一上。

10.一种应用于权利要求1至8任一项所述补偿装置的补偿方法，其特征在于，包括：

利用第一驱动件(1)在温度变化时驱动第一子部(31)和所述第二子部(32)相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A；

第一驱动件(1)和第二驱动件(2)共同使得第一子部(31)发生弹性形变，弹性形变量为R；

弹性形变量R与温度补偿量A共同叠加形成补偿装置的补偿量C。

11.根据权利要求10所述的补偿方法，其特征在于，包括：在设定温度范围内，补偿装置存在低温条件下的欠补偿状态以及高温条件下的过补偿状态；

所述过补偿状态：第一驱动件(1)驱动第一子部(31)和所述第二子部(32)相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A，第二驱动件(2)与第二受力部(312)接触使得第一子部(31)的弹性形变量为R，满足C＝A+R；

所述欠补偿状态：第一驱动件(1)驱动第一子部(31)和所述第二子部(32)相对平移和/或转动从而形成温度补偿量A，第二驱动件(2)与第二受力部(312)分离，满足C＝A，R＝0。

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