CN201812050U - 一种阵列波导光栅的温度补偿装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种阵列波导光栅的温度补偿装置及系统，所述温度补偿装置，所述装置包括基板和补偿杆，其特征在于，所述基板具有一弹簧结构的镂空区，所述镂空区将基板分为基板A区和B区，连接基板A区和B区设置有补偿杆容置槽，补偿杆容置于所述补偿杆容置槽中，将所述基板A区和基板B区借由所述弹簧结构的镂空区撑开一段距离。本实用新型结构简单，具有很大的工作温度范围和很好的可替换性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信领域，特别是涉及一种阵列波导光栅的温度补偿装置及系统。
背景技术
光器件所用芯片有些是温度敏感芯片，其中心波长易随温度漂移，如阵列波导光栅(AWG)芯片其热敏系数为约11pm/℃，即温度每改变1℃漂移11pm。为了保证其中心波长在环境温度变化情况下的稳定性，常规的AWG器件需要单独的加电恒温控制，即AWG芯片需要增加一温度控制电路，一般将AWG芯片温度加热到使用温度之上，以使AWG芯片性能不受环境温度影响。
此外，还有一种无热(Athermal)AWG芯片温度补偿方法，该实现方法一种是机械方法，主要是利用膨胀杆的热胀冷缩原理，使芯片下面的基板(框架)发生弯曲，改变输入光场在芯片输入端的激励位置，从而补偿中心波长的漂移。现有技术的高膨胀系数的膨胀杆与低膨胀系数的基板(框架)的固定方式稳定性较差，且结构复杂。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种阵列波导光栅的温度补偿装置及系统，以补偿芯片温度对光栅波长的影响。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种阵列波导光栅的温度补偿装置，所述装置包括基板和补偿杆，其特征在于，所述基板具有一弹簧结构的镂空区，所述镂空区将基板分为基板A区和B区，连接基板A区和B区设置有补偿杆容置槽，补偿杆容置于所述补偿杆容置槽中，将所述基板A区和基板B区借由所述弹簧结构的镂空区撑开一段距离。
其中，优选方案为：所述镂空区是由U型镂空槽和若干条形镂空槽组成，该U型镂空槽是沿所述基板的中轴线对称设计，所述条形镂空槽对称水平排列在U型槽的两侧或中心的补偿杆容置槽容置补偿杆于其中。
其中，优选方案为：所述补偿杆是由一具有高膨胀系数的柱状体和一具有低膨胀系数的柱状体所组成，所述不同膨胀系数的柱状体的固定是采用卡槽式连接，所述补偿杆的高膨胀系数的柱状体、低膨胀系数的柱状体分别与基板A区、基板B区固定连接。
其中，优选方案为：所述补偿杆从所述基板A区的补偿杆容置槽的一端插入，顶住另外一基板B区，借由补偿杆的螺帽固定。
本实用新型还包括一种阵列波导光栅波长的温度补偿系统，包括阵列波导光栅芯片、垫片及光纤输入端，其特征在于，所述系统还包括所述的阵列波导光栅的温度补偿装置，所述光纤输入端与阵列波导光栅芯片耦合匹配连接，其水平放置在所述温度补偿装置的基板上方的垫片上。
本实用新型的优点在于：与现有技术相比，在光器件中采用了上述温度补偿装置及系统，由于高膨胀系数的补偿杆的热胀冷缩引起基板的结构变形，使基板两侧的平移带动AWG芯片的输入端相对移动，从而实现改变输入光场的激励位置，到达温度补偿的作用。
附图说明
图1为本实用新型温度补偿装置第一实施例的结构示意图。
图2为本实用新型温度补偿装置第二实施例的结构示意图。
图3为本实用新型温度补偿装置第三实施例的结构示意图。
图4为本实用新型温度补偿系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，为本实用新型的阵列波导光栅的温度补偿装置，所述温度补偿装置1包括基板10和补偿杆20，所述基板10是一工字型设计的金属板，该金属板的两边对称各具有一补偿杆容置槽110以及与其相邻的两个端角120，所述补偿杆容置槽110的开槽宽度短于所述补偿杆20的长度，所述补偿杆20是一高膨胀系数材料的柱状体，其设置在所述基板工字型设计的矩形槽110内，所述柱状体的横切断面的形状可以是圆形、长方形、三角形等多边形。
所述基板10中间具有弹簧结构的镂空区100，借由所述镂空区100分成基板A区和基板B区，所述镂空区100是由U型镂空槽和若干条形镂空槽设计组成，该U型镂空槽是沿所述基板10的中轴线对称设计，而条形镂空槽是在位于所述U型镂空槽的U型开口处设计的水平条形镂空槽，其中，所述条形镂空槽对称水平排列在U型槽的两侧，且每侧至少有一个条形镂空槽与U型镂空槽相通，至少有一条形镂空槽与所述基板10工字型设计的补偿杆容置槽110相通，从而使基板10整体伸缩变化，上述镂空区构成基板的弹簧结构，起到弹性的作用。所述补偿杆20设置在所述基板10的工字型设计两侧的补偿杆容置槽110内，在基板10的弹簧结构拉伸的情况下，将补偿杆20挤压进基板10的补偿杆容置槽110内，使基板A区和基板B借由弹簧结构的镂空区100撑开一段距离。
图2为本实用新型温度补偿装置的第二实施例，如图2所示，与上一实施例相比，所述实施例的温度补偿装置，其基板10工字型金属板的两边各有具有一补偿杆容置孔1200，所述补偿杆容置孔1200与补偿杆20相匹配。
其中，补偿杆20与基板10的连接方式为：将补偿杆20从所述基板A区补偿杆容置孔1200插入，顶住基板B区的端角120，使基板10的A区和B区借由弹簧结构的镂空区100撑开一段距离，补偿杆20通过螺纹或激光焊接与A区固定连接。
当所述基板10的一边两个端角120带有补偿杆容置孔1200时，将两根补偿杆20从两个所述补偿杆容置孔1200穿过，使基板10的A区和B区借由弹簧结构的镂空区100撑开一段距离，补偿杆20通过螺纹或激光焊接与A区固定连接。
所述补偿杆20是由一具有高膨胀系数的柱状体和一具有低膨胀系数的柱状体所组成，所述不同膨胀系数的柱状体的固定是采用卡槽式连接，其中一柱状体具有一连接头，则另一柱状体具有与所述连接头匹配的卡槽，连接头与卡槽相互插接，起到对基板10的弹簧结构的微调作用。
图3为本实用新型温度补偿装置的第三实施例的结构示意图，如图3所示：温度补偿装置2包括基板21和补偿杆22，所述基板21中间具有弹簧结构的镂空区200，借由所述镂空区200分成基板A区和基板B区，所述镂空区200是由U型镂空槽和若干条形镂空槽设计组成，该U型镂空槽是沿所述基板10的中轴线对称设计，而条形镂空槽是在位于所述U型镂空槽的U型开口处设计的水平条形镂空槽，其中，所述条形镂空槽对称水平排列在U型槽的两侧，且每侧至少有一个条形镂空槽与U型镂空槽相通，所述基板21的中心位置设有一补偿杆容置槽211所述补偿杆容置槽211的长度穿过基板A区到达基板B区，短于所述补偿杆20的长度，所述补偿杆20是一高膨胀系数材料的柱状体，其容置于补偿杆容置槽211内，所述柱状体的横切断面的形状可以是圆形、长方形、三角形等多边形，为了配合补偿杆20的截面的形状，补偿杆容置槽211可设置成于和补偿杆20相对应的圆形、长方形、三角形等多边形。
如图4所示，本实用新型还提供一种阵列波导光栅波长的温度补偿系统，该系统包括阵列波导光栅(AWG)芯片3、垫片4、光纤输入端5及上述的温度补偿装置1，所述光纤输入端5与阵列波导光栅芯片3耦合匹配连接，其水平放置在所述温度补偿装置1的基板10上方的垫片4上，鉴于系统中包括的温度补偿装置在前文已经详细的描述，此处不再赘述。
在光器件中采用了上述温度补偿装置及系统，由于高膨胀系数的补偿杆的热胀冷缩引起基板的结构变形，使放置在基板一侧的光纤输入端与基板上另一侧的阵列波导光栅(AWG)芯片相对平移，如此，基板两侧的平移带动AWG芯片的输入端相对移动，从而实现温度补偿的作用，可以根据温度补偿要求任意调整补偿杆的设置，具有很好的可替换性，以及很大的工作温度范围。
尽管结合优选实施方案具体介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种阵列波导光栅的温度补偿装置，所述装置包括基板和补偿杆，其特征在于，所述基板具有一弹簧结构的镂空区，所述镂空区将基板分为基板A区和B区，连接基板A区和B区设置有补偿杆容置槽，补偿杆容置于所述补偿杆容置槽中，将所述基板A区和基板B区借由所述弹簧结构的镂空区撑开一段距离。
2.如权利要求1所述的阵列波导光栅的温度补偿装置，其特征在于：所述镂空区是由U型镂空槽和若干条形镂空槽组成，该U型镂空槽是沿所述基板的中轴线对称设计，所述条形镂空槽对称水平排列在U型槽的两侧或中心的补偿杆容置槽容置补偿杆于其中。
3.如权利要求1或2所述的阵列波导光栅的温度补偿装置，其特征在于：所述补偿杆是由一具有高膨胀系数的柱状体和一具有低膨胀系数的柱状体所组成，所述不同膨胀系数的柱状体的固定是采用卡槽式连接，所述补偿杆的高膨胀系数的柱状体、低膨胀系数的柱状体分别与基板A区、基板B区固定连接。
4.如权利要求1所述的阵列波导光栅的温度补偿装置，其特征在于，所述补偿杆从所述基板A区的补偿杆容置槽的一端插入，顶住另外一基板B区，借由补偿杆的螺帽固定。
5.一种阵列波导光栅波长的温度补偿系统，包括阵列波导光栅芯片、垫片及光纤输入端，其特征在于，所述系统还包括权利要求1至4任一项所述的阵列波导光栅的温度补偿装置，所述光纤输入端与阵列波导光栅芯片耦合匹配连接，其水平放置在所述温度补偿装置的基板上方的垫片上。
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