專(zhuān)利名稱(chēng)：光纖耦合器的可變光學(xué)衰減器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)衰減裝置，特別涉及一種熱補(bǔ)償?shù)墓饫w耦合器的可變光學(xué)衰減器(VOA)。
本發(fā)明的技術(shù)背景各種設(shè)計(jì)的VOA廣泛地應(yīng)用于本地的和長(zhǎng)途的電話網(wǎng)。這些裝置的用途(例如)包括濾光器、開(kāi)關(guān)、分離器、光信號(hào)的合成器/耦合器、光多路轉(zhuǎn)接器等。人們認(rèn)為，熱補(bǔ)償?shù)摹⒐饫w耦合的VOA對(duì)于高性能電信系統(tǒng)的發(fā)展將是必不可少的。設(shè)計(jì)可行的和可靠的包裝、以便在20至25年的預(yù)期使用壽命內(nèi)經(jīng)受各種熱的和機(jī)械的負(fù)載的能力顯然是十分重要的。
使用光纖耦合的可變開(kāi)關(guān)的各種光學(xué)系統(tǒng)是已知的(例如，參見(jiàn)米勒等人的、名稱(chēng)為“旋轉(zhuǎn)可變光學(xué)開(kāi)關(guān)”的美國(guó)專(zhuān)利第5,146,519號(hào)；科克等人的、名稱(chēng)為“光纖可彎曲耦合器/開(kāi)關(guān)裝置”的美國(guó)專(zhuān)利第5,353,363號(hào))。光信號(hào)的可變衰減是通過(guò)雙錐形耦合器的彎曲或轉(zhuǎn)動(dòng)(扭轉(zhuǎn))負(fù)載實(shí)現(xiàn)的，該雙錐形耦合器包括一對(duì)在一狹窄區(qū)域內(nèi)熔融在一起的光纖。通常，該耦合器在一狹窄區(qū)域內(nèi)被彎曲，從而可選擇一耦合比。
在結(jié)構(gòu)上，光纖耦合器的可變光學(xué)衰減包裝是多材料組件，其中，材料的交互作用、它們的尺寸和形狀、以及熱引起的或機(jī)械的負(fù)載如所使用的材料的性能一樣重要。用于雙錐形耦合器的熔融的石英玻璃的、以及相對(duì)于還包括粘結(jié)劑的殼體材料(金屬合金或包裝塑料)的光纖的熱收縮失配造成熱引起的應(yīng)力，該應(yīng)力將影響光衰減。為了將在熔融的玻璃耦合器和負(fù)載機(jī)構(gòu)和殼體之間的熱收縮失配產(chǎn)生的、在熔融耦合器里的熱引起的應(yīng)力的不利影響減到最低程度，可利用對(duì)準(zhǔn)技術(shù)機(jī)械地調(diào)整光纖。然而，這種調(diào)整在光衰減中造成新的溫度相關(guān)變化，這是通過(guò)熱失配和調(diào)整引起的誤對(duì)準(zhǔn)的復(fù)合作用產(chǎn)生的。用于這種包裝里的負(fù)載裝置不完全被熱補(bǔ)償，且在組裝于保護(hù)殼體內(nèi)的時(shí)候產(chǎn)生額外的失配應(yīng)力。這些包裝對(duì)于機(jī)械沖擊和震動(dòng)也是敏感的，因此，耦合比的再現(xiàn)性隨時(shí)間而變化。此外，這些包含負(fù)載裝置、以便提供可變的彎曲或轉(zhuǎn)動(dòng)的包裝在制造時(shí)是非常昂貴的。
理想的是獲得一種高精度的、全部熱量自動(dòng)補(bǔ)償?shù)?、光纖耦合的、可變的光學(xué)衰減系統(tǒng)，它在大的偏移和溫度范圍內(nèi)可容易地進(jìn)行調(diào)整，且相當(dāng)廉價(jià)，它是由通?？色@得的、容易機(jī)加工的材料制造的，并且在操作上是可靠的。除此之外，殼體設(shè)計(jì)不僅應(yīng)該機(jī)械地保護(hù)易碎的玻璃元件，而且對(duì)在光學(xué)衰減中可能由熱引起的轉(zhuǎn)移進(jìn)行補(bǔ)償，并降低到最低程度。
本發(fā)明的一個(gè)目的是以這樣的方式設(shè)計(jì)一種上述類(lèi)型的光纖耦合的可變光學(xué)衰減包裝，即結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小型化、使用廉價(jià)的材料進(jìn)行制造、并且在各種環(huán)境條件下可靠地工作。
本發(fā)明的簡(jiǎn)要說(shuō)明在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例里，一光纖耦合的可變光學(xué)衰減器包括一熔融的雙錐形石英玻璃耦合器，該耦合器包括一對(duì)在一狹窄區(qū)域內(nèi)熔融在一起的光纖波導(dǎo)。該耦合器安裝在一保護(hù)殼體里，帶有一被夾住的端部和一自由的端部。該殼體是用金屬合金或包裝塑料制造的。為了減少在耦合器的被夾住部分里的熱失配應(yīng)力，該耦合器安裝成通過(guò)低模量材料制造的套筒，它被作為減應(yīng)力緩沖器。利用一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使耦合器的自由端偏移。該機(jī)構(gòu)包括一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、一產(chǎn)生偏心運(yùn)動(dòng)的軸、以及一推桿，推桿垂直于電動(dòng)機(jī)和軸，它們串聯(lián)連接。推桿的端部通過(guò)一V形槽與環(huán)繞著耦合器的自由端的一球形套管接觸而與耦合器相連。由電動(dòng)機(jī)、軸、推桿和耦合器形成的運(yùn)動(dòng)鏈傳送電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)推桿的軸向運(yùn)動(dòng)使耦合器自由端側(cè)向偏移。建立該運(yùn)動(dòng)鏈構(gòu)件和殼體的尺寸及熱力參數(shù)，以便滿(mǎn)足在包含該運(yùn)動(dòng)鏈的殼體里的幾乎所有熱補(bǔ)償?shù)臈l件。在此可將所有的熱補(bǔ)償稱(chēng)為光學(xué)裝置的足夠的尺寸穩(wěn)定性，從而由于溫度變化引起的輸出變化在使用時(shí)可以忽略不計(jì)。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)還安裝有一剛性框架，以便限定耦合器的軸向偏移，并防止它在錯(cuò)誤操作或運(yùn)輸時(shí)與意外跌落有關(guān)的機(jī)械沖擊產(chǎn)生的過(guò)度偏移。耦合器的自由端上安裝有套管，套管具有與推桿端部接觸的球形磨光表面。該接觸套管被設(shè)計(jì)成能熱補(bǔ)償由于溫度變化引起的殼體的軸向膨脹，并將推桿的垂直(軸向)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成耦合器的側(cè)向彈性偏移。耦合器的運(yùn)動(dòng)部分相對(duì)接觸套管的球形表面的幾何中心平衡，從而在發(fā)生機(jī)械沖擊時(shí)保護(hù)耦合器。為了降低光纖波導(dǎo)中的熱應(yīng)力，殼體上還安裝有熱補(bǔ)償裝置，該裝置以串聯(lián)方式位于殼體和離開(kāi)殼體的光纖之間。熱補(bǔ)償裝置是一雙材料層疊圓柱體，它包括若干用非常低彈性模量和非常高膨脹的材料(例如，RTV硅樹(shù)脂)制成的薄墊圈(層)，并由金屬圓盤(pán)分隔開(kāi)，還設(shè)有與光纖波導(dǎo)的軸線重合的中心孔。由于適當(dāng)?shù)剡x擇材料的熱彈性性能以及墊圈的尺寸，因此，附加在運(yùn)動(dòng)鏈上的熱補(bǔ)償裝置能顯著地減少光纖里的、必然存在的熱應(yīng)變。金屬圓盤(pán)的功能是在從外部向光纖施加負(fù)載的情況下限制彈性體的偏移。如果這些墊圈被粘結(jié)在高彈性模量材料上以限制彈性體的側(cè)向變形，那么單個(gè)厚的彈性體墊圈在負(fù)載下將比一半厚度的兩個(gè)墊圈產(chǎn)生更大的偏移，。光纖被固定地粘結(jié)在熱補(bǔ)償器的最內(nèi)側(cè)零件上，而其由彈性體和金屬的層疊層攜帶，最終，外側(cè)零件固定地粘結(jié)在殼體上。這種布置允許內(nèi)側(cè)零件和外側(cè)零件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而所述的運(yùn)動(dòng)是由材料的熱膨脹/收縮產(chǎn)生的，這樣，可維持內(nèi)側(cè)零件和光學(xué)熔融耦合器之間的固定尺寸關(guān)系。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例里，用來(lái)可變地衰減傳送通過(guò)的光信號(hào)的裝置包括一安裝該裝置的殼體；一光纖耦合器，它具有第一端部、第二端部和在第一端部和第二端部之間的腰部；一套筒，它環(huán)繞著第一端部的至少一部分；用來(lái)相對(duì)殼體的安裝表面固定耦合器的第一端部的裝置；一套筒，它環(huán)繞著耦合器的第二端部的一部分；一電動(dòng)機(jī)，它與殼體的安裝表面連接；一以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與電動(dòng)機(jī)安裝在一起的軸；用來(lái)支承耦合器的第二端部的裝置，其中，該裝置的一端與軸相連，以便使耦合器的第二端部偏移；一沿給定方向限定所述支承裝置的運(yùn)動(dòng)方向的裝置；以及一熱補(bǔ)償元件，它具有一孔，它以串聯(lián)方式對(duì)準(zhǔn)耦合器的一端部，其中，耦合器光纖延伸通過(guò)該孔，并在該孔的周?chē)潭ㄔ跓嵫a(bǔ)償元件上，由此，耦合器的第二端部的偏移可變化地影響通過(guò)耦合器的傳輸損耗。
按照該實(shí)施例的一個(gè)方面，將耦合器的第一端部相對(duì)于殼體的安裝表面固定的裝置包括一剛性?shī)A緊構(gòu)件，該構(gòu)件與環(huán)繞著第一端部的套筒相連。
按照另一方面，環(huán)繞著耦合器的第二端部的一部分的套筒包括一磨光的球形外表面，該表面與支承裝置接觸。
按照另一方面，軸具有一偏心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，從而在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供偏心運(yùn)動(dòng)。
按照另一方面，限制所述支承裝置運(yùn)動(dòng)方向的裝置包括一機(jī)械止動(dòng)件。
按照另一方面，熱補(bǔ)償元件包括一雙材料層疊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一層低彈性模量(150-500psi)高膨脹(150-300×106/℃-1)材料，該材料非常靠近固定在其上的一金屬層材料，并固定在一罩殼上，而罩殼又固定在殼體上。
按照另一方面，耦合器包括一監(jiān)控光功率的光纖輸出口。
按照另一方面，該裝置包括一鎖定機(jī)構(gòu)，這樣，傳送通過(guò)該裝置的輸出信號(hào)在該裝置經(jīng)受一電力損失時(shí)基本上是穩(wěn)定的。
按照另一方面，該裝置包括用來(lái)阻止支承裝置的不受控制的運(yùn)動(dòng)的裝置。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明將參考下面附圖更詳細(xì)介紹本發(fā)明。


圖1是VOA的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖，其中，卸去殼體蓋子；圖2是沿圖1中的2-2線的剖視圖；圖3是熱補(bǔ)償元件的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖4是圖1實(shí)施例中的VOA的立體圖；圖5是本發(fā)明的VOA的另一實(shí)施例的立體圖；以及圖6是圖5中的VOA的零件分解圖。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明參看圖1、2和4，其中，相同的標(biāo)號(hào)表示裝置的相同的部分，一光源(未畫(huà)出)通過(guò)裝置的輸入端給雙錐形熔融石英玻璃耦合器101提供寬帶燈光信號(hào)，耦合器101具有自由的第二端部1和通過(guò)一低模量材料套筒2安裝在夾板2a里的固定的第一端部3。該套筒較佳的是用RTV硅材料制造，它與其它的特征一起提供一減應(yīng)力緩沖器。耦合器安裝在一保護(hù)殼體4里。耦合器的第二端部1的一部分被套管5a包著，該套管5a包括一磨光的球形表面5。平衡塊6也環(huán)繞著第二端部靠近套管5a的一部分。
由電動(dòng)機(jī)10(較佳的是一具有鎖定能力的微型步進(jìn)電機(jī))、軸9、推桿8和耦合器101形成的運(yùn)動(dòng)鏈以機(jī)械方式傳送電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)推桿8的軸向運(yùn)動(dòng)使耦合器自由端側(cè)向偏移。軸9較佳的是具有圓形截面，并且其中心偏離縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，以便通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)提供偏心運(yùn)動(dòng)。在殼體一側(cè)壁和耦合器支承25之間的彈簧20提供一力，以便在推桿未被驅(qū)動(dòng)時(shí)使耦合器第二端移動(dòng)進(jìn)入一基本上未偏移的位置。該裝置還安裝一剛性框架7，以便限制耦合器的軸向偏移并保護(hù)它免受因誤操作或運(yùn)輸時(shí)的意外跌落而產(chǎn)生的過(guò)度偏移。除此之外，用來(lái)引導(dǎo)推桿8的導(dǎo)塊12具有一中心導(dǎo)孔和兩個(gè)側(cè)孔(未畫(huà)出)。在導(dǎo)孔各端的兩點(diǎn)(未畫(huà)出)引導(dǎo)推桿8在導(dǎo)塊12內(nèi)作軸向運(yùn)動(dòng)。一彈簧11迫使推桿8與導(dǎo)塊12的引導(dǎo)點(diǎn)接觸，并還給推桿提供防轉(zhuǎn)動(dòng)控制。
該裝置還在殼體和光纖輸入/輸出端之間以串聯(lián)方式安裝熱補(bǔ)償裝置13和14。熱補(bǔ)償器是一雙材料層疊圓柱體，如圖3所示，它包括若干由非常低彈性模量(例如150-500psi)和非常高膨脹(150-300×106/℃-1)的材料制成的薄墊圈(層)16，它們由金屬圓盤(pán)17分開(kāi)，并在分界面20處互相粘結(jié)，罩殼15粘結(jié)在光纖上，并與固定在保護(hù)殼體上的罩殼18同軸線連接。如圖3所清楚顯示的，應(yīng)力補(bǔ)償器上設(shè)有一中心孔，中心孔與光纖波導(dǎo)的軸線重合。由于根據(jù)該層疊體的熱和應(yīng)力分析適當(dāng)?shù)剡x擇墊圈的材料性能和尺寸，因此加在運(yùn)動(dòng)鏈上的應(yīng)力補(bǔ)償裝置可顯著地減少光纖上的熱失配應(yīng)變和由于安裝前必然產(chǎn)生的光纖偏置定位造成的應(yīng)變。
從理論上說(shuō)，由光纖、金屬或塑料殼體、粘結(jié)材料層及上述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的不同的玻璃耦合器形成一自動(dòng)調(diào)溫型的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，它由于不可避免的熱壓縮失配而經(jīng)受“剩余的”熱引起的應(yīng)力。除此之外，因端部偏置而定位的光纖將經(jīng)受額外的彎曲應(yīng)力。這些熱引起的應(yīng)力將影響光學(xué)系統(tǒng)里的可變衰減和插入損失。
在圖5-6所示的本發(fā)明的另一實(shí)施例里，光纖耦合器VOA包括一殼體4，其上安裝一如下所述的熔融光纖耦合器101。耦合器101具有第一端部3、第二端部1和在第一和第二端部中間的腰部。套筒104環(huán)繞著第一端部3，并通過(guò)安裝支架106固定在殼體上。另一個(gè)套筒108環(huán)繞著耦合器的第二端部1的一部分，而一較大直徑的套筒延伸部分110環(huán)繞著靠近套筒108的耦合器端部l。套筒108的一部分較佳的是具有一磨光的球形外表面112，這有助于移動(dòng)時(shí)耦合器的弧形路徑的彎曲移動(dòng)。電動(dòng)機(jī)114與殼體的安裝表面連接，而軸116以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在電動(dòng)機(jī)上。電動(dòng)機(jī)較佳的是一電動(dòng)的、可逆的、可鎖定的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。軸116具有一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，圖6所示它偏離中心，以便提供偏心運(yùn)動(dòng)。構(gòu)件118支承耦合器的自由端部分，并作為力的傳送機(jī)構(gòu)，類(lèi)似于前面所述的第一實(shí)施例中的推桿8。構(gòu)件118具有一孔120，該孔通過(guò)與球形套筒部分112的連接來(lái)支承耦合器的自由端。構(gòu)件118還具有一U形孔122，U形孔122跨騎在凸輪116上，這樣，偏心凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使構(gòu)件118側(cè)向移動(dòng)，從而使耦合器的自由端部分偏移。固定在殼體上的支架124包括一懸臂部分，它防止構(gòu)件118的未受控制的運(yùn)動(dòng)。構(gòu)件118上還設(shè)有一銷(xiāo)釘(未畫(huà)出)，該銷(xiāo)釘橫向突出，與一固定螺釘(未畫(huà)出)連接，以便作為機(jī)械止動(dòng)件防止構(gòu)件118在耦合器端部的未偏移方向移動(dòng)。該裝置還包括一熱補(bǔ)償元件130，它與圖3中的裝置13和14相同。元件130與在殼體端部里的一縫槽132嚙合。
上面描述的本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例介紹了一種設(shè)計(jì)方法，它使用三個(gè)熱補(bǔ)償系統(tǒng)，幾乎獲得衰減的與溫度無(wú)關(guān)的控制(temperature-independent control)。這些是在包封該運(yùn)動(dòng)鏈的殼體上的運(yùn)動(dòng)鏈的“全部”熱補(bǔ)償；通過(guò)負(fù)載傳送接觸套管裝置5、112的“局部”熱補(bǔ)償；以及以串聯(lián)方式位于光纖和殼體之間的減熱應(yīng)力器13、14及130。通過(guò)使用上述的熱補(bǔ)償?shù)呢?fù)載機(jī)構(gòu)可獲得理想的衰減?？稍试S的插入損失偏移的預(yù)報(bào)是基于在組件的結(jié)構(gòu)件里的全部應(yīng)力和在由不相同的材料組成的粘結(jié)區(qū)域里的局部失配應(yīng)力的分析。它提供了在衰減包裝中的非常低程度的熱敏度下操作的前景。
通過(guò)使用上述類(lèi)型的衰減包裝可獲得許多額外的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明使用的殼體材料是廉價(jià)的。電接口使用了簡(jiǎn)單的四導(dǎo)線設(shè)計(jì)，它允許增加、減少和重新設(shè)置。這些材料的熱一機(jī)械性能是眾所周知的，并可預(yù)測(cè)。該衰減包裝可精確機(jī)加工。
權(quán)利要求
1．一種裝置，它可變地衰減傳送通過(guò)該裝置的光信號(hào)，包括一殼體；一光纖耦合器，它具有第一端部、第二端部和在第一端部和第二端部中間的腰部；用來(lái)相對(duì)殼體的安裝表面固定耦合器的第一端部的裝置；一套筒，它環(huán)繞著耦合器的第二端部的一部分；一平衡塊，它與靠近套筒的耦合器的第二端部的一部分連接；一電動(dòng)機(jī)，它與殼體的安裝表面連接；一可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與電動(dòng)機(jī)安裝在一起的軸；用來(lái)支承耦合器的第二端部的裝置；對(duì)著支承裝置提供復(fù)原力的裝置，以便抵消耦合器的第二端的偏移；一力傳遞裝置，其一端與軸配合接觸，其另一端與套筒配合接觸，以便對(duì)著耦合器的第二端部施加一側(cè)向力；一與安裝表面連接的構(gòu)件，它具有一孔，力傳遞件經(jīng)過(guò)該孔，該孔具有的一尺寸給力傳遞裝置的軸向運(yùn)動(dòng)提供導(dǎo)向路徑；以及一熱補(bǔ)償元件，它具有一孔，它通過(guò)該孔以串聯(lián)方式對(duì)準(zhǔn)耦合器的一端部，其中，耦合器光纖延伸通過(guò)該孔，并在該孔周?chē)潭ㄔ跓嵫a(bǔ)償元件上，由此，耦合器的第二端部的偏移可變化地影響通過(guò)耦合器的傳輸損耗。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，相對(duì)于殼體的安裝表面固定耦合器的第一端部的裝置包括一剛性?shī)A緊構(gòu)件以及與夾緊構(gòu)件和耦合器的第一端部的一部分對(duì)接的非剛性材料。
3．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，套筒包括一磨光的球形外表面。
4．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，平衡塊環(huán)繞著耦合器的第二端部的一部分。
5．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，軸具有一偏心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，從而在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供偏心運(yùn)動(dòng)。
6．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，力傳遞件是一推桿，其端部具有一V形槽，以便與套筒的球形表面配合接觸。
7．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，與安裝表面連接的部分包括在孔內(nèi)的相對(duì)軸向端處的引導(dǎo)點(diǎn)，以便引導(dǎo)推桿通過(guò)該孔的軸向運(yùn)動(dòng)，并且還包括一與殼體連接的彈簧，該彈簧具有與推桿配合接觸的一部分，以便迫使推桿與引導(dǎo)點(diǎn)接觸。
8．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，熱補(bǔ)償元件包括一雙材料層疊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一層低彈性模量(150-500psi)高膨脹(150-300×106/℃-1)材料，它非?？拷潭ㄔ谄渖系囊唤饘賹硬牧?，并固定在一罩殼上，而罩殼又固定在殼體上。
9．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一供電動(dòng)機(jī)用的電源接頭。
10．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，耦合器包括一光纖輸出端口，以便監(jiān)控光功率。
11．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一鎖定機(jī)構(gòu)，以便使傳送通過(guò)該裝置的輸出信號(hào)在該裝置經(jīng)受一電功率損失時(shí)基本上是穩(wěn)定的。
12．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一光學(xué)傳感器和相關(guān)的裝置，以便控制耦合器的偏移程度。
13．一種裝置，它可變地衰減傳送通過(guò)該裝置的光信號(hào)，包括一殼體；一光纖耦合器，它具有第一端部、第二端部和在第一端部和第二端部中間的腰部；一套筒，它環(huán)繞著第一端部；用來(lái)相對(duì)殼體的安裝表面固定耦合器的第一端部的裝置；一套筒，它環(huán)繞著耦合器的第二端部的一部分；一電動(dòng)機(jī)，它與殼體的安裝表面連接；一以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式與電動(dòng)機(jī)安裝在一起的軸；用來(lái)支承耦合器的第二端部的裝置，所述裝置的一端與軸配合接觸，以便使耦合器的第二端部偏移；用來(lái)沿給定方向限定所述支承裝置的運(yùn)動(dòng)方向的裝置；一熱補(bǔ)償元件，它具有一孔，它通過(guò)該孔以串聯(lián)方式對(duì)準(zhǔn)耦合器的一端部，其中，光纖延伸通過(guò)該孔，并在該孔周?chē)潭ㄔ跓嵫a(bǔ)償元件上，由此，耦合器的第二端部的偏移可變化地影響通過(guò)耦合器的傳輸損耗。
14．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，相對(duì)于殼體的安裝表面固定耦合器的第一端部的裝置包括一剛性?shī)A緊構(gòu)件，它與環(huán)繞著第一端部的套筒配合接觸。
15．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，環(huán)繞著耦合器的第二端部的一部分的套筒包括一磨光的球形外表面，該表面與支承裝置配合接觸。
16．如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，還包括另一套筒，它環(huán)繞著耦合器第二端部的一部分，并靠近環(huán)繞著第二端部一部分的套筒。
17．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，軸具有一偏心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，從而在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供偏心運(yùn)動(dòng)。
18．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，限制所述支承裝置的運(yùn)動(dòng)方向的裝置包括一機(jī)械止動(dòng)件。
19．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，熱補(bǔ)償元件包括一雙材料層疊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一層低彈性模量(150-500psi)、高膨脹(150-300×106/℃-1)材料，它非?？拷潭ㄔ谄渖系囊唤饘賹硬牧希⒐潭ㄔ谝徽謿ど?，而罩殼又固定在殼體上。
20．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，耦合器包括一光纖輸出端口，以便監(jiān)控光功率。
21．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，還包括一鎖定機(jī)構(gòu)，以便使傳送通過(guò)該裝置的輸出信號(hào)在該裝置經(jīng)受一電功率損失時(shí)基本上是穩(wěn)定的。
22．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，還包括限制支承裝置的未受控制的運(yùn)動(dòng)的裝置。
全文摘要
一種光纖耦合的可變光學(xué)衰減器包括一光纖耦合器，它通過(guò)一低模量材料制造的套筒(2)而安裝在一殼體(4)里，并具有一被夾住的端部和另一自由端(1)。耦合器的自由端通過(guò)一裝有電動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)被偏移。該機(jī)構(gòu)包括在一運(yùn)動(dòng)鏈里的一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(10)、一提供偏心運(yùn)動(dòng)的軸(9)、以及與耦合器連接的支承/偏移構(gòu)件。確定運(yùn)動(dòng)鏈構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)以滿(mǎn)足對(duì)于包圍該鏈的殼體的熱補(bǔ)償?shù)臈l件。殼體上安裝有熱補(bǔ)償裝置(14)。
文檔編號(hào)G02B6/28GK1317101SQ99810744
公開(kāi)日2001年10月10日 申請(qǐng)日期1999年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月11日
發(fā)明者W·L·迪博英特恩, M·烏斯伊茨科 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司