[实用新型]光纤光栅无源温度补偿封装器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在光纤通信系统中所使用的光纤光栅，特别是涉及一种用于光纤光栅的无源封装及波长调谐的光纤光栅无源温度补偿封装器。 

背景技术

光纤光栅广泛的应用于光纤通信的系统中。例如：波分复用/解复用器、DFB激光器、EDFA增益平坦滤波器、色散补偿器等。在实际使用过程中，环境的温度会发生改变。当环境温度发生变化时，光纤光栅的有效折射率和周期会因温度的改变而改变，根据中心波长与有效折射率的关系可知光纤光栅的中心波长也会产生漂移，漂移的大小约为10pm/℃，两者成线性关系。这个波长漂移的大小在光纤系统中实际应用中是无法接受的，所以需要对光纤光栅进行温度补偿的封装。 

中国专利02278787.9是基于光纤光栅的温度和应力改变中心波长的特性进行设计的，它利用两种膨胀系数不同的材料构成的一种结构。该结构先对光纤光栅预先施加一定的应力，然后进行点胶封装，当温度升高或者降低时，光纤光栅的中心波长会往长波或者短波进行漂移，而光纤光栅两端的应力会减小或者增加，又促使光纤光栅的中心波长往短波或者长波漂移，当二者漂移大小一致时，光纤光栅的中心波长将不会发生漂移。该专利提供了一种体积小的折叠结构的光纤光栅封装结构，其缺点是：封装后，不能够对光纤光栅的中心波长进行调节。 

当对光纤光栅两端施加一定的外力时，光纤光栅将发生一定的形变，产出的形变均匀分布在光纤上面，光栅的周期也随之改变，对应的中心波长相应发生改变。所以改变光纤光栅的有效长度也能使其中心波长发生改变。专利US006907164B2提供了一种波长可调的无源温度封装结构，该结构的一端设计为螺纹结构，通过螺纹的旋转能够改变施加于光纤光栅两端的应力大小，改变了光纤光栅的有效长度，从而起到波长调节作用。利用螺纹来调节光纤光栅两端的应力，由于螺纹本身螺距精度的是一定的，通过旋转螺纹来进行轴向调节也只能达到10微米数量级的精度范围，而根据该结构计算，当轴向伸长或缩短10微米时，中心波长往长波或者短波漂移100皮米以上，所以受机械结构的限制，该专利的中心波长调节精度有限。 

中国专利200710178617.2提供了一种更加紧促的波长可调无源封装方式。根据该专利描述，光纤光栅封装在两个连接点上，光栅缠绕在浮动调节块上面，通过调节两个连接点的位置或者浮动调节块的位置，能够对光纤光栅的有效长度进行调节，从而实现波长的调节。该专利同样有波长调节精度的问题。而且在该结构中光栅是弯曲缠绕在浮动调节块上面，实际工艺中光栅经过退火的，经过退火处理的光栅将变脆，弯曲后很易折 断。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有高精度波长调节的光纤光栅无源温度补偿封装器。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种光纤光栅无源温度补偿封装器，包括有光纤光栅、内衬套、外衬套和底座，所述的内衬套嵌套在底座内，所述的外衬套嵌套在内衬套与底座之间，所述的外衬套与内衬套为紧密接触，外衬套与底座之间形成有间隙，所述的光纤光栅通过环氧胶分别粘接在内村套和底座的上面，在底座的底部或侧部开有螺纹孔，用于调节光纤光栅波长的调节螺钉穿过螺纹孔可调节的顶在外衬套的底部或侧部。 

所述的内衬套与所述的外衬套，以及所述的外衬套与所述的底座之间采用激光焊接或者胶粘接。 

所述的外衬套的外周为阶梯型结构，从而外衬套的外周与底座之间形成有间隙。 

所述的螺纹孔设置在底座上的与外衬套形成有间隙的位置处。 

本实用新型所采用的另一技术方案是：一种光纤光栅无源温度补偿封装器，包括有光纤光栅、第一焊块、第二焊块、短衬套、长衬套以及底座，所述的底座的两侧内部为中空结构，所述两侧的中空结构通过形成于底座中部的通孔而连通，所述的底座一侧的中空结构里紧密的嵌套有具有通孔的第一焊块，在第一焊块与底座之间紧密的嵌套有短衬套；所述的底座另一侧的中空结构里嵌套有具有通孔的第二焊块，在第二焊块与底座之间嵌套有长衬套，所述的长衬套与底座之间形成有间隙，所述的光纤光栅贯穿第一焊块和第二焊块，并通过环氧胶分别粘接在第一焊块和第二焊块的通孔内；在底座的底部或者侧部开有螺纹孔，所述的螺纹孔对应于长衬套，用于调节光纤光栅波长的调节螺钉穿过螺纹孔可调节的顶在长衬套的底部或者侧部。 

所述的第一焊块与短衬套以及第二焊块与长衬套之间为胶粘或激光焊接，短衬套和长衬套与底座之间为胶粘或激光焊接。 

所述的长衬套的外周为阶梯型结构，从而使长衬套的外周与底座之间形成有间隙。 

本实用新型的光纤光栅无源温度补偿封装器，具有以下特点：