CN2572422Y - 光纤光栅单端温度补偿封装装置 - Google Patents

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吕昌贯
庞叔鸣
钟嫄
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光纤光栅单端温度补偿封装装置是一种对光纤光栅进行温度补偿的装置，该装置由热膨胀系数不同的两种材料组成，以热膨胀系数小的材料作为封装的衬底1，以热膨胀系数大的材料作为补偿衬底1热膨胀的补偿片2，采用单端温度补偿结构，将补偿片2的一端固定在衬底1的一端，光纤4的一端固定在衬底1上，另一端固定在补偿片2上，衬底1为一个薄长方形的衬底，补偿片2为一个带直角弯边3的薄片，直角弯边3固定在衬底1的一端，补偿片2的另一端为自由端。这种单端温度补偿封装结构的结构简单，只需要一块衬底和一块补偿片；补偿的程度可以控制，可以进行长度的过补偿或者欠补偿，因而还可以利用长度过补偿或者欠补偿来消除其他因素引起的波长漂移。

Description

光纤光栅单端温度补偿封装装置
一、技术领域
本发明是一种对光纤光栅进行温度补偿的封装结构，属于光纤光栅温度稳定性封装技术领域。
二、背景技术
光纤光栅的光谱响应特性与光纤光栅本身折射率调制周期密切相关。当温度变化时，光纤随之热胀冷缩，引起刻写在光纤中的光纤光栅的周期发生改变，从而使得光纤光栅的中心耦合波长也随之改变。对于通常的布拉格光纤光栅，其中心耦合波长随温度的漂移数量级是10-2nm/°c。
在光纤通信方面，光纤光栅的影响几乎遍及系统的各个部分，包括光发送、光放大、光纤色散补偿和光接收等等。利用光纤光栅可以制成光纤光栅外腔激光器和光纤激光器，此类激光器输出激光的线宽窄，而且可以获得较稳定的单模输出。将光纤光栅应用于DWDM系统的研究也取得了很大的进展，已出现了大量的实用化器件。同时，对光纤光栅应用于接入网中的研究也已经开始。在很多应用情况下，为保证器件性能，如光纤激光器的稳定单频输出、密集波分复用DWDM的中心波长等，光纤光栅的光谱特性是不能随温度改变而改变的，或者随温度变化不能太大，一般情况下要求温飘不超过10-3nm/°c。
三、技术内容
1、技术问题
本实用新型的目的是提供一种改善光纤光栅中心耦合波长的温度稳定性，使得光纤光栅的长度值不随温度变化的光纤光栅单端温度补偿封装装置。
2、技术方案
本实用新型的光纤光栅单端温度补偿封装装置主要由热膨胀系数不同的两种材料组成，以热膨胀系数小的材料作为封装的衬底，以热膨胀系数大的材料作为补偿衬底热膨胀的补偿片，采用单端温度补偿结构，将补偿片的一端固定在衬底的一端，光纤的一端固定在衬底上，另一端固定在补偿片上。热膨胀系数小的衬底材料用来限制光纤长度随温度的变化，如选用微晶玻璃，其热膨胀系数接近于零，将光纤拉长后固定在衬底材料上，光纤长度随温度的变化几乎可以与衬底材料的温度引起的变化量相同。为了能使得光纤长度值不随温度变化，可以采用热膨胀系数较大的补偿材料，来补偿热膨胀系数小的衬底材料的热胀冷缩。
本实用新型的封装结构是单端温度补偿装置，衬底为一个薄长方形的衬底，补偿片为一个带直角弯边的薄片，直角弯边固定在衬底的一端，补偿片的另一端为自由端。在温度变化时，相对于固接点，这两端是向同一个方向自由伸长的。选择合适的长度可以使得这两个自由端之间的距离不随温度改变。当两种材料的热膨胀系数相差较大时，这两个自由端之间的距离足够放得下一根光纤光栅。将光纤光栅的两端固定在这两个自山端上，同时需要给光纤一定的拉伸预应力，这是因为光纤本身长度也随温度变化。当光纤本身的温度伸长量不足以抵消拉伸预应力时，光纤一直处于绷紧状态，光纤光栅的长度就不随温度变化了。
考虑到光纤的折射率随温度、密度等其他因素的影响，可以利用补偿片进行长度的过补偿或者欠补偿。长度过补偿就是温度变化时，补偿片的绝对变化量大于衬底的绝对变化量；长度欠补偿则是温度变化时，补偿片的绝对变化量小于衬底的绝对变化量。
3、技术效果
这种单端温度补偿封装结构的结构简单，只需要一块衬底和一块补偿片；而且可以选用的材料多，只要温度系数相差一到两个数量级以上即可；补偿的程度可以控制，可以进行长度的过补偿或者欠补偿，因而还可以利用长度过补偿或者欠补偿来消除其他因素引起的波长漂移。
四、附图说明
图1是光纤光栅单端温度补偿封装结构示意图，其中有衬底1，补偿片2，直角弯边3，光纤4，固定光栅的胶点5，
五、具体实施方式
该装置由热膨胀系数不同的两种材料组成，以热膨胀系数小的材料作为封装的衬底1，以热膨胀系数大的材料作为补偿衬底1热膨胀的补偿片2，采用单端温度补偿结构，将补偿片2的一端固定在衬底1的一端，光纤4的一端固定在衬底1上，另一端固定在补偿片2上，衬底1为一个薄长方形的衬底，补偿片2为一个带直角弯边3的薄片，直角弯边3固定在衬底1的一端，补偿片2的另一端为自由端。用微晶玻璃作为衬底1，其温度系数为10-8量级。用薄金属钛片作为补偿片2，其温度系数为10-6量级。首先，将补偿钛片按照图1所示固定在微晶玻璃的一端。其次，给光纤光栅加上150克的拉力。然后用固化胶将光纤光栅的两端固定在衬底和补偿片的两个自由端上。按照温度系数选择合适长度的衬底和补偿片，可以使得他们的自由端的相对位置不随温度改变。这种情况下，光纤光栅的长度就几乎不会改变了。其工作原理是以热膨胀系数小的微晶玻璃材料作为封装的衬底材料，以热膨胀系数大的金属钛片作为补偿衬底热膨胀的补偿材料。微晶玻璃用来限制光纤长度随温度的变化，其热膨胀系数接近于零，将光纤拉长后固定在衬底材料上。在光纤绷紧的情况下，光纤长度随温度的变化与衬底材料的温度引起的变化量相同。仅靠热膨胀系数小的材料作为限制光栅温度效应的封装方法，是存在很大局限性的：只能从材料上解决封装(需要热膨胀系数为零或者为负的材料)。而本发明是从结构上解决光纤光栅封装。对于上面的实施例，当温度增加时，微晶玻璃和钛片伸长，自由端伸长的方向是相同的，如果微晶玻璃和钛片的绝对伸长量相等，则自由端之间的距离不变。同时，由于温度的增加，光纤本身也会有一定的伸长，这就需要给要封装的光纤光栅一定的拉神预应力，保证在只固定光栅两端而温度增加时，光纤不会松弛。选择合适长度比例的两种材料，固定在自由端之间的光纤就不会随温度变化了；当温度减小时，情况相同。

Claims (2)

1、一种光纤光栅单端温度补偿封装装置，其特征在于该装置由热膨胀系数不同的两种材料组成，以热膨胀系数小的材料作为封装的衬底(1)，以热膨胀系数大的材料作为补偿衬底(1)热膨胀的补偿片(2)，采用单端温度补偿结构，将补偿片(2)的一端固定在衬底(1)的一端，光纤(4)的一端固定在衬底(1)上，另一端固定在补偿片(2)上。
2、根据权利要求1所述的光纤光栅单端温度补偿封装装置，其特征在于衬底(1)为一个薄长方形的衬底，补偿片(2)为一个带直角弯边(3)的薄片，直角弯边(3)固定在衬底(1)的一端，补偿片(2)的另一端为自由端。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009136339A1 (en) * 2008-05-05 2009-11-12 Institute Of Crustal Dynamics, China Earthquake Administration A method to make high sensitive fiber bragg grating temperature sensors
CN101943614A (zh) * 2010-08-27 2011-01-12 广东电网公司佛山供电局 提高光纤光栅温度传感器灵敏度的装置及方法
CN106684678A (zh) * 2017-02-28 2017-05-17 中国科学院上海光学精密机械研究所 光纤激光器温度补偿封装装置
CN107749558A (zh) * 2017-11-22 2018-03-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 光纤激光器封装装置
CN113745969A (zh) * 2021-09-07 2021-12-03 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种用于Littman结构的激光器腔体

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009136339A1 (en) * 2008-05-05 2009-11-12 Institute Of Crustal Dynamics, China Earthquake Administration A method to make high sensitive fiber bragg grating temperature sensors
CN101943614A (zh) * 2010-08-27 2011-01-12 广东电网公司佛山供电局 提高光纤光栅温度传感器灵敏度的装置及方法
CN106684678A (zh) * 2017-02-28 2017-05-17 中国科学院上海光学精密机械研究所 光纤激光器温度补偿封装装置
CN107749558A (zh) * 2017-11-22 2018-03-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 光纤激光器封装装置
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