可調諧光纖衰減器製造方法
2023-05-28 03:30:21
專利名稱：可調諧光纖衰減器製造方法
技術領域：
本發明涉及一種非機械式的可調諧光纖衰減器製造方法，屬於光通信領域。
背景技術：
可調諧光纖衰減器是DWDM通信系統和全光網絡中的重要器件，用來調節通信系統中各路信號功率的強弱，以保證系統穩定工作。可用於光通信線路、系統的評估、研究及調整、校正等方面。光衰減器是光通信中發展最早的無源器件之一，在無源器件中，其產量僅次於連接器、耦合器等器件。目前市場上使用的可調諧光衰減器產品多採用移動漸變光吸收衰減片的方法，這種方法的缺點是衰減片製作困難，價格昂貴。同時由於衰減片工作時的振動，不僅給通信系統會引入較大的插入損耗，而且會造成系統損耗的不穩定性。
發明內容
本發明的目的為了克服現有可調諧光衰減器產品由於採用機械式移動漸變光吸收衰減片的製造方法所造成衰減片製作困難，價格昂貴的缺點，提供一種非機械式的、低功耗、快速度、利於系統小型化和集成化的新型可調光衰減器的製造方法。
本發明的技術方案是一種可調諧光衰減器的製造方法，其特點是，方法的步驟為1)製備兩片鍍有導電層的玻璃基片，在玻璃基片中灌有5-10μ的光致固化高分子預聚材料和液晶的混合物構成的記錄層；2)用雷射全息方法設計全息光路，在記錄層上建立平面幹涉而形成衍射光柵而製成液晶光柵元件；3)在液晶光柵元件上施加電場，利用全息液晶光柵具有電場可調性能，通過改變加在液晶光柵元件上交流電信號調節電場的強弱，通過改變衍射損耗達到調節透射光信號功率。
本發明是基於製作電控可調諧的全息聚合物分散液晶材料光柵的這一全新的器件，替代目前採用漸變光衰減片，在光通信系統中實現低功耗、高精度、低插入損耗、高解析度、線性度和重複性好，可調範圍大的可調諧衰減光信號。
圖1為製作聚合物分散液晶樣品盒示意圖；圖2為雷射全息方法製作電控聚合物分散液晶光柵示意圖；圖3為無電壓時的衰減入射光功率示意圖；圖4為有電壓時的衰減入射光功率示意圖；圖5為電壓超過某一閾值時的衰減入射光功率示意圖。
具體實施例方式
本方法的實施步驟為1、製備液晶光柵元件，由圖1所示，它包括兩片鍍有ITO導電層2的玻璃基片1，在玻璃基片1中灌有5_10μ的光致固化高分子預聚材料和液晶的混合物4(聚合物分散液晶材料，即PDLC溶液)構成的記錄層，PDLC溶液兩端置有間隔器3；2、用雷射全息方法設計全息光路，在記錄層上建立平面幹涉而形成衍射光柵而製成液晶光柵元件，由圖2所示，5為相干雷射1，6為相干雷射2，7為產生的幹涉條紋；3、在液晶光柵上施加電場，在電場作用下，液晶的分子取向有逐漸從無序狀態統一到沿著電場方向的趨勢。施加電場的大小直接影響液晶分子取向統一的程度和光柵條紋的折射率調製程度，根據實際通信信道中光功率所需的衰減設計電場的大小，並適時調節電場的強弱，通過改變衍射損耗達到調節透射光信號功率的目的。如圖3、4、5所示，8為輸入信號，9為輸出信號，10表示衍射衰減。圖3表示，無電壓作用時，衍射衰減作用較強，輸出信號較弱。圖4表示，在電壓作用下，衍射衰減減弱，輸出信號光功率增大，可根據系統需要，設計並控制電壓的大小，改變輸出功率。圖5則表示，當電壓超過一定的閾值時，液晶微滴與聚合物基折射率匹配，光柵消失，輸入光功率信號直接穿過器件沒有功率衰減。
權利要求
1.一種可調諧光衰減器製造方法，其特徵在於，方法的步驟為1)製備兩片鍍有導電層的玻璃基片，在玻璃基片中灌有5-10μ的光致固化高分子預聚材料和液晶的混合物構成的記錄層；2)用雷射全息方法設計全息光路，在記錄層上建立平面幹涉而形成衍射光柵而製成液晶光柵元件；3)在液晶光柵元件上施加電場，利用全息液晶光柵具有電場可調性能，通過改變加在液晶光柵元件上交流電信號調節電場的強弱，通過改變衍射損耗調節透射光信號功率。
全文摘要
本發明涉及一種光通訊網絡中實現可調諧光纖衰減器的方法，實現步驟為，製備兩片有透明導電膜的玻璃基片，在玻璃基片間塗布一層由5～10μm的光致固化高分子預聚材料和液晶的混合物(聚合物分散液晶材料)構成的記錄層，用雷射全息或計算機全息的方法設計全息光路，在記錄層上建立平面幹涉而形成衍射光柵，製成液晶光柵元件。該全息液晶光柵的衍射特性具有電場可調性能，通過改變加在液晶光柵元件上交流電信號的強度，控制通過光柵元件的衍射光強度，從而達到衰減入射光功率，調整信道中傳輸光信號功率的目的。該衰減器具有插入損耗低、解析度高、線性度和重複性好、衰減量可調範圍大、衰減精度高、器件體積小、環境性能好等優良品質。
文檔編號G02F1/13GK1492259SQ0315076
公開日2004年4月28日 申請日期2003年9月4日 優先權日2003年9月4日
發明者顧玲娟, 鄭繼紅, 莊松林, 蘇錦文 申請人:上海理工大學