CN214041805U - 一种光学衰减器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学衰减器，包括毛细管，具有倾斜的出射端面，出射端面的与第一方向的夹角为8°～12°，毛细管上设有入射光纤和出射光纤；准直透镜，具有第一焦面和第二焦面，第一焦面与出射端面相邻，第一焦面与第一方向的夹角为0°；反射镜，用于将射出准直透镜的光线反射回准直透镜，反射回准直透镜的光线从出射光纤输出。使用过程中，光线从出射端面射出时发生折射色散，光线进入第一焦面时也会发生折射色散，反射回的光线会在出射光纤端面产生波长相关的聚焦偏移量，从而减少波长相关损耗，杜绝了使用光补偿片，使得整体的结构更加简单，而且不需要加工出与出射端面倾斜角度相适配的端面，因此降低了加工难度。

Description

一种光学衰减器

技术领域

本实用新型用于光纤通讯领域，特别是涉及一种光学衰减器。

背景技术

现有的光衰减器为了补偿在传导过程中的波长损耗，通常会增加光学补偿片，或者对输入光波导或输出光波导的端面进行改造，这样使得整体器件的结构变得复杂，加工难度变高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种光学衰减器，其结构简单、加工难度低。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光学衰减器，包括

毛细管，具有出射端面，所述出射端面的与第一方向的夹角为8°～12°，所述毛细管上设有入射光纤和出射光纤；

准直透镜，沿第二方向设在所述出射端面前方，所述准直透镜具有第一焦面和第二焦面，所述第一焦面与所述出射端面相邻，所述第一焦面与所述第一方向的夹角为0°；

反射镜，用于将射出所述准直透镜的光线反射回所述准直透镜，反射回所述准直透镜的光线从所述出射光纤输出。

上述技术方案中至少具有如下优点或有益效果：使用过程中，光从入射光纤进入，然后从出射端面射出进入准直透镜，经过准直透镜准直后射到反射镜上，然后被反射镜反射回准直透镜，射回准直透镜的光线被准直透镜聚焦后从出射光纤输出，其中光线从出射端面射出时会经过一次折射色散，光线进入第一焦面时也会进行一次折射色散，这样反射回的光线会在出射光纤端面产生波长相关的聚焦偏移量，从而减少波长相关损耗，这种结构由于杜绝了使用光补偿片，从而使得整体的结构更加简单，而且第一焦面与第一方向的夹角为0°，即第一焦面与第一方向是平行的，不需要加工出与出射端面倾斜角度相适配的端面，因此采用准直透镜后也能够降低加工难度。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括沿第二方向设在所述准直透镜前方的底座，所述底座与所述准直透镜相邻的一侧设有陶瓷片，所述反射镜固定连接所述陶瓷片。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述底座远离所述准直透镜的一侧设有电极，所述电极用于连接所述反射镜的正负极，所述电极通电用于调节所述反射镜的反射角度。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述底座与所述准直透镜相邻的一侧固定有管帽，所述准直透镜安装在所述管帽中。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述管帽的端部设有玻璃管，所述毛细管与所述玻璃管固定连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述毛细管为双通道毛细管，其中一个通道设置所述入射光纤，另一个通道设置所述出射光纤。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，本实用新型的实施例提供了一种光学衰减器，包括毛细管1、准直透镜2和反射镜3，其中毛细管1具有出射端面10，出射端面10与第一方向的夹角为8°～12°，毛细管1上设有入射光纤11和出射光纤12，准直透镜2沿第二方向设在出射端面10前方，准直透镜2具有第一焦面20和第二焦面21，第一焦面20与出射端面10相邻，第一焦面20与第一方向的夹角为0°，反射镜3用于将射出准直透镜2的光线反射回准直透镜2，反射回准直透镜2的光线从出射光纤12输出。

使用过程中，光从入射光纤11进入，然后从出射端面10射出进入准直透镜2，经过准直透镜2准直后射到反射镜3上，然后被反射镜3反射回准直透镜2，射回准直透镜2的光线被准直透镜2聚焦后从出射光纤12输出，其中光线从出射端面10射出时会经过一次折射色散，光线进入第一焦面20时也会进行一次折射色散，这样反射回的光线会在出射光纤12端面产生波长相关的聚焦偏移量，从而减少波长相关损耗，这种结构由于杜绝了使用光补偿片，从而使得整体的结构更加简单，而且第一焦面20与第一方向的夹角为0°，即第一焦面20与第一方向是平行的，不需要加工出与出射端面10倾斜角度相适配的端面，因此加工难度较低，其中第一方向为图1所示的Y方向，第二方向为图1所示的X方向。

具体的，由于光纤的固有特性(即模场半径的波长相关性)产生的波长相关损耗，其长波的光斑在出射端面10上产生的偏移量大于短波的光斑在出射端面10上产生的偏移量，通过倾斜角为8～12°的出射端面10以及竖直的第一焦面20，利用二者对光的色散效应使长波的光斑在出射端面10上产生的偏移量小于短波的光斑在出射端面10上产生的偏移量，从而使得模场尺寸的波长相关性产生的光斑偏移量与光的色散效应产生的光斑偏移量进行抵消，从而达到减小波长相关损耗的作用。

毛细管1为双通道毛细管，其中一个通道设置入射光纤11，另一个通道设置出射光纤12。

准直透镜2的第一焦面20为平面结构，第二焦面21为弧形面结构。

在一些实施例中，还包括沿第二方向设在准直透镜2前方的底座4，底座4与准直透镜2相邻的一侧设有陶瓷片6，反射镜3固定安装在陶瓷片6上，这样使得反射镜3转动过程中更加稳定，不易出现震颤。

在一些实施例中，底座4的远离准直透镜2的一侧设有电极5，电极5用于连接反射镜3的正负极，电极5通电用于改变反射镜3的反射角度，通过反射镜3反射角度的不同来实现不同衰减量的调节。

入射光纤11发散的高斯光束经过准直透镜2准直后，通过反射镜3的反射再次进入准直透镜2，通过准直透镜2聚焦在出射光纤12的端面耦合输出，随着反射镜3角度的变化，聚焦光斑落在出射光纤12端面上的位置也不断变化，从而实现不同的衰减量，具体的，通过改变反射镜3反射的角度，可以改变反射光在出射光纤12端面的横向偏移量X，从而调节光衰减量A，A与X的关系式为

ω为单模光纤的模场半径，ω与波长相关，光通信在C波段(1.53～1.57um)时，ω可线性近似为ω(λ)＝ωc+b(λ-λc)，既WDL＝-2b(Ac/ωc)Δλ，其中，WDL为波长相关损耗，λ为波长，λc为C波段中心波长，Δλ为波长范围，b为线性拟合系数，Ac是对应λc的衰减量，由上述公式可知WDL取决于所设定的衰减量Ac，Ac越大则WDL越大。

参见图1，在一些实施例中，底座4与准直透镜2相邻的一侧固定有管帽7，准直透镜2安装在管帽7中，以将准直透镜2固定在反射镜3的一侧。

参见图1，在一些实施例中，管帽7的端部设有玻璃管8，毛细管1与玻璃管8固定连接，以将毛细管1固定在准直透镜2的一侧。

当然，本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种光学衰减器，其特征在于：包括

毛细管(1)，具有出射端面(10)，所述出射端面(10)与第一方向的夹角为8°～12°，所述毛细管(1)上设有入射光纤(11)和出射光纤(12)；

准直透镜(2)，沿第二方向设在所述出射端面(10)前方，所述准直透镜(2)具有第一焦面(20)和第二焦面(21)，所述第一焦面(20)与所述出射端面(10)相邻，所述第一焦面(20)与所述第一方向的夹角为0°；

反射镜(3)，用于将射出所述准直透镜(2)的光线反射回所述准直透镜(2)，反射回所述准直透镜(2)的光线从所述出射光纤(12)输出；

底座(4)，沿第二方向设在所述准直透镜(2)前方，所述底座(4)与所述准直透镜(2)相邻的一侧设有陶瓷片(6)，所述反射镜(3)固定连接所述陶瓷片(6)。

2.根据权利要求1所述的光学衰减器，其特征在于：所述底座(4)远离所述准直透镜(2)的一侧设有电极(5)，所述电极(5)用于连接所述反射镜(3)的正负极，所述电极(5)通电用于调节所述反射镜(3)的反射角度。

3.根据权利要求2所述的光学衰减器，其特征在于：所述底座(4)与所述准直透镜(2)相邻的一侧固定有管帽(7)，所述准直透镜(2)安装在所述管帽(7)中。

4.根据权利要求3所述的光学衰减器，其特征在于：所述管帽(7)的端部设有玻璃管(8)，所述毛细管(1)与所述玻璃管(8)固定连接。

5.根据权利要求1所述的光学衰减器，其特征在于：所述毛细管(1)为双通道毛细管，其中一个通道设置所述入射光纤(11)，另一个通道设置所述出射光纤(12)。

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