專利名稱：一種波長選擇開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種波長選擇開關(guān)，本實用新型屬于通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著近年來通信業(yè)務(wù)的迅猛增長，智能光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入高速發(fā)展的實用化階段。 智能光網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)可配置特點(diǎn)，解決了目前DWDM (Dense Wavelength DivisionMultiplexing,簡稱DWDM)系統(tǒng)組網(wǎng)靈活性較差、動態(tài)分配能力弱的問題。ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,簡稱 R0ADM)系統(tǒng)是智能光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其性能極大地影響智能光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)水平。波長選擇開關(guān)是第三代ROADM系統(tǒng)的核心器件，具有廣闊的發(fā)展前景。目前，國際上的波長選擇開關(guān)絕大部分都是基于自由光學(xué)平臺的設(shè)計，該種設(shè)計具有簡便、易加工、性能優(yōu)等特點(diǎn)，但該種設(shè)計需要將所有元件固定在一個底板上。由于各個元件和底板的熱膨脹系數(shù)存在著或大或小的差異，在環(huán)境溫度發(fā)生變化時，波長選擇開關(guān)的ー些關(guān)鍵指標(biāo)會發(fā)生變化，會極大地影響波長選擇開關(guān)的性能。因此，如何解決波長選擇開關(guān)的溫度相關(guān)指標(biāo)變化問題，是各個波長選擇開關(guān)廠商必須解決的ー個問題。各個廠商之間比較通用的解決方案有兩個第一種方案對底板和光學(xué)元件進(jìn)行專門的復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計，來減小甚至消除溫度變化引起的影響，代表廠家有JDSU等；第ニ種方案采用主動補(bǔ)償或被動補(bǔ)償?shù)姆桨?，反向補(bǔ)償因溫度變化而引起的指標(biāo)變化，代表廠家有Capella等。這兩種方案，各有其優(yōu)勢，但同時具有ー些不可避免的劣勢。第一種方案不需要設(shè)計專門的補(bǔ)償控制部分，但因為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對材料、加工等提出了很高的要求，同時也増加了加工成本。第二種方案的結(jié)構(gòu)較簡單，易加工，但因為未減小系統(tǒng)的固有溫度漂移量，需要設(shè)計專門的主動補(bǔ)償控制部分，會増加波長選擇開關(guān)的調(diào)試及定標(biāo)等時間，會極大地降低生產(chǎn)效率。如圖I所示，傳統(tǒng)的固定方式中，底板101和光學(xué)元件102是直接固定在一起的，二者之間沒有任何過渡或緩沖的設(shè)計，固定可以通過膠固化、焊接、玻璃熔封等任意固定方式。因為底板101和光學(xué)元件102的熱膨脹系數(shù)是不一樣的，而且波長選擇開關(guān)器件中有多個元件，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，波長選擇開關(guān)的ー些關(guān)鍵指標(biāo)，例如波長選擇開關(guān)的中心波長、帶寬、插入損耗等指標(biāo)會發(fā)生改變，嚴(yán)重時，會極大地影響波長選擇開關(guān)的性能，導(dǎo)致波長選擇開關(guān)不能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，從而提出的一種可以大大降低溫度相關(guān)指標(biāo)的變化量，從而減小溫度補(bǔ)償要求的波長選擇開關(guān)。本實用新型采用如下技術(shù)方案—種波長選擇開關(guān)，包括光學(xué)兀件和底板，所述的光學(xué)兀件和底板之間設(shè)置有過渡層，且過渡層的熱膨脹系數(shù)介于光學(xué)元件和底板的熱膨脹系數(shù)之間。[0009]ー種波長選擇開關(guān)，所述過渡層為數(shù)塊熱膨脹系數(shù)相同的材料排列組合而成。ー種波長選擇開關(guān)，所述過渡層的層數(shù)> I，其各層過渡層的熱膨脹系數(shù)不同且其在光學(xué)元件和底板之間形成熱膨脹系數(shù)梯次。ー種波長選擇開關(guān)，所述過渡層與所述光學(xué)元件和底板之間可以是膠固定或者焊接固定或者玻璃熔封固定。本實用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)I、采用本實用新型的波長選擇開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、低成本、易封裝；2、采用本實用新型可以有效改善因溫度變化而引起的指標(biāo)變化的問題；3、本實用新型的波長選擇開關(guān)不需要復(fù)雜的溫度補(bǔ)償裝置，從而降低了波長選擇 開關(guān)整體溫度補(bǔ)償?shù)膹?fù)雜度。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)的波長選擇開關(guān)的光學(xué)元件和底板固定結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的第一種光學(xué)元件和底板固定結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的第二種元學(xué)元件和底板固定結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的過渡層結(jié)構(gòu)俯視圖；圖5是具有多層結(jié)構(gòu)的過渡層結(jié)構(gòu)示意圖。其中101、底板；102、光學(xué)元件；103、過渡層；105、過渡層分體。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)ー步說明。本實用新型提出了ー種波長選擇開關(guān)，其結(jié)構(gòu)具體參見圖2所示，在底板101和光學(xué)元件102之間設(shè)置有過渡層103，該過渡層103設(shè)置于光學(xué)元件102底部，該過渡層103部分或者全部覆蓋光學(xué)元件102的底部，過渡層103通過膠固化、焊接、玻璃熔封等任意固定方式，將光學(xué)兀件102和底板101固定在一起。光學(xué)兀件為波長選擇開關(guān)里的光柵、反射鏡、透鏡等光學(xué)元件。過渡層103的熱膨脹系數(shù)應(yīng)介于底板101和光學(xué)元件102的熱膨脹系數(shù)之間，可起到過渡作用，能有效地減小底板101和光學(xué)元件102因溫度變化而發(fā)生的相對位移，從而有效地提高相關(guān)指標(biāo)的溫度穩(wěn)定性，提升波長選擇開關(guān)的整體性能。在實際選擇波長選擇開關(guān)中的各個光學(xué)元件的匹配過渡層時，可根據(jù)具體光學(xué)元件的材料和尺寸，選擇匹配的過渡層103的材料和尺寸。本實用新型采用的過渡層不僅可以是ー個整體的結(jié)構(gòu)，例如在底板101和光學(xué)元件102之間的過渡層103可以是長方體或者圓柱體形狀，該過渡層也可以是各種形狀的過渡層分體的組合，即此時的過渡層為數(shù)塊膨脹系數(shù)相同的材料排列組合而成?？梢愿鶕?jù)光學(xué)元件102的實際形狀和尺寸，來選擇匹配的過渡層的形狀。過渡層可以由獨(dú)立的過渡層分體組合而成的結(jié)構(gòu)如圖3所示，過渡層103為多個長方形的過渡層分體間隔一定距離設(shè)置于光學(xué)元件102和底板101之間。過渡層可以采用相同的形狀、尺寸組合而成的過渡層分體設(shè)置于光學(xué)元件和底板之間，過渡層也可以采用不同的形狀、尺寸組合而成的過渡層分體設(shè)置于光學(xué)元件和底板之間。當(dāng)過渡層中的過渡層分體中有采用不同種性質(zhì)的材料時，不同性質(zhì)的材料會加重溫度變化的影響，不能提升波長選擇開關(guān)的整體性能，因此組成過渡層的過渡層分體應(yīng)當(dāng)采用同種性質(zhì)的材料。過渡層不僅可以采用圖3實例的過渡層分體呈ー維方向排列組成，也可以由過渡層分體呈ニ維方向陣列排列組成。如圖4所示，在底板101和光學(xué)元件102之間設(shè)置的過渡層103，該過渡層103由多個圓形過渡層分體105保持一定距離沿橫豎方向呈陣列排列。所述圓形過渡層分體應(yīng)當(dāng)采用同種材料，不能采用不同種材料，否則會加重溫度變化對波長選擇開關(guān)的影響，不能提升波長選擇開關(guān)的整體性能。如圖5所示，采用的過渡層103不僅可以是單層結(jié)構(gòu)，也可以是多層結(jié)構(gòu)，我們可以采用數(shù)層具有相同熱膨脹系數(shù)的過渡層的堆積組合。也可以為了減小光學(xué)元件102和底板101之間的熱膨脹系數(shù)之間的差距，選擇采用數(shù)層具有不同的熱膨脹系數(shù)的過渡層組 合。多層具有不同熱膨脹系數(shù)的過渡層堆積組合，過渡層的層數(shù)> 1，這些過渡層在光學(xué)元件102和底板101之間形成熱膨脹系數(shù)梯次。由下至上的過渡層同光學(xué)元件的的熱膨脹系數(shù)差距逐漸變小，由上至下的過渡層同底板的熱膨脹系數(shù)差距逐漸變小。此時各過渡層的熱膨脹系數(shù)均介于光學(xué)元件102和底板101的熱膨脹系數(shù)之間，所述中間的過渡層熱膨脹系數(shù)介干與之上下相鄰的過渡層的熱膨脹系數(shù)之間，所述上部的過渡層熱膨脹系數(shù)介干與之上下相鄰的光學(xué)元件、過渡層的熱膨脹系數(shù)之間，所述下部的過渡層単體熱膨脹系數(shù)介于與其上下相鄰的過渡層、底板的熱膨脹系數(shù)之間。其中接觸光學(xué)元件的過渡層的熱膨脹系數(shù)同光學(xué)元件的熱膨脹系數(shù)差距最小，接觸底板的過渡層的熱膨脹系數(shù)同底板的熱膨脹系數(shù)差距最小。盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所述領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種波長選擇開關(guān)，包括光學(xué)元件和底板，其特征在于 所述的光學(xué)元件(102)和底板(101)之間設(shè)置有過渡層(103)，且過渡層的熱膨脹系數(shù)介于光學(xué)元件(102)和底板(101)的熱膨脹系數(shù)之間。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種波長選擇開關(guān)，其特征在于 所述過渡層為數(shù)塊熱膨脹系數(shù)相同的材料排列組合而成。
3.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的ー種波長選擇開關(guān)，其特征在于 所述過渡層的層數(shù)> 1，其各層過渡層的熱膨脹系數(shù)不同且其在光學(xué)元件(102)和底板(101)之間形成熱膨脹系數(shù)梯次。
4.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的ー種波長選擇開關(guān)，其特征在于 所述過渡層(103)與所述光學(xué)元件(102)和底板(101)之間可以是膠固定或者焊接固定或者玻璃熔封固定。
專利摘要本實用新型公開了一種波長選擇開關(guān)，其構(gòu)造包括光學(xué)元件和底板以及兩者之間設(shè)置的過渡層。過渡層的熱膨脹系數(shù)介于光學(xué)元件(102)和底板(101)的熱膨脹系數(shù)之間。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、低成本、易封裝等優(yōu)點(diǎn)。采用本實用新型可以有效改善因溫度變化而引起的指標(biāo)變化的問題。
文檔編號G02B7/00GK202433586SQ201120557049
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者唐麗紅, 孫莉萍, 宋麗丹, 楊柳, 楊睿, 王猛, 袁志林, 郭金平, 陳定康, 馬雨虹 申請人:武漢光迅科技股份有限公司