[发明专利]一种挡光式MEMS VOA

说明书

技术领域

本发明涉及一种挡光式MEMSVOA，本发明属于通信领域。

背景技术

挡光式MEMSVOA是光通信系统中一种重要的光无源器件，具有体积小、插损小、动态衰减范围大、波长相关损耗小、偏振相关损耗小、工作电压低、精度高等优点，能很好地适应光通信系统小型化与集成化的发展趋势。

如图1，挡光式MEMSVOA的结构主要由双芯插针(包括输入光纤1、输出光纤2和双芯毛细管3)、MEMS芯片4和G透镜5构成。其中，G透镜5靠近MEMS芯片4的端面镀增透膜，远离MEMS芯片4的端面镀高反射膜。MEMS芯片4如图2所示，包含有挡光装置4-1、加热杆4-2、电极4-3，加热杆4-2下端连接挡光装置4-1，对电极4-3施加电压后，加热杆4-2拉动挡光装置4-1朝上移动。其中，挡光装置由挡光板4-1-1、连接杆4-1-2、散热杆4-1-3组成。

光经由输入光纤1输入，经过MEMS芯片4的非挡光结构部位，全部入射到G透镜5上，通过G透镜5的反射面进行反射，反射光线再经过MEMS芯片4中挡光装置4-1(如图2)上的挡光板4-1-1(如图3)，光由于受到遮挡而产生衰减，具体衰减值与遮挡的尺寸有关系，衰减后的光耦合进入输出光纤2后，继续进行传输。

在掉电状态下，未施加电压时，MEMS芯片4内的微结构都保持初始状态不发生位移。如图3，光经由输入光纤1输入，经过MEMS芯片4上的非挡光结构部位，全部入射到G透镜5上，经过G透镜5反射后，反射光再经过MEMS芯片4的挡光板4-1-1，通过调整挡光板4-1-1挡住输出光纤2的面积大小，可控制进入到输出光纤2中的光衰减值。

通过外部电路对MEMS芯片4施加电压，如图4，挡光板4-1-1会向上移动，遮挡住输出光纤2的面积也越来越小。当施加足够大的电压，挡光板会向上移动到不再遮挡输出光纤2的有效通光孔径此时的耦合损耗最小，带来的光衰减值也最小，一般可控制到小于0.8dB。

典型的“衰减-电压”曲线参见图5。在掉电状态下(0V)，MEMSVOA有一个衰减值，此衰减值可根据需要进行控制，实际应用中，此衰减值一般大于40dB，使得掉电后光路处于断开保护状态。然后，随着驱动电压的增加，衰减值逐渐变小，直到稳定到一个较小值，一般小于0.8dB。上面所述的技术方案的缺点有：掉电状态下，MEMSVOA有一个初始的衰减值，在施加电压后，衰减只能慢慢变小，且最终达到稳定的衰减值很小，不能再通过增加电压值来调节衰减了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种掉电衰减保持特定值的挡光式MEMSVOA。

本发明所采用的技术方案是：

一种挡光式MEMSVOA，包括输入光纤、输出光纤、MEMS芯片、反射装置，所述反射装置将输入光纤的输入光反射至输出光纤端，所述MEMS芯片设置有挡光装置，挡光装置由挡光板、连接杆、散热杆组成，挡光板与连接杆之间设有空腔区域；在掉电状态下调试输入光纤使其与连接杆对准，连接杆遮挡由输入光纤进入的输入光产生与其对应的初始衰减值，输出光纤位于空腔区域内不受遮挡有效通光孔径。

所述连接杆遮挡输入光纤的不同位置，可控制其对应的衰减初始衰减值范围为5～15dB。

所述输入光纤和输出光纤是经扩束处理的光纤。

所述输入光纤和输出光纤采用双芯毛细管封装。

所述反射装置是G透镜，靠近MEMS芯片的一端镀增透膜，远离MEMS芯片的一端镀高反膜。

所述挡光式MEMSVOA在掉电状态下对应的初始衰减值为5～15dB，并且所述挡光式MEMSVOA在被施加电压后，其对应的衰减值在0.8-40dB范围内变化。

所述挡光式MEMSVOA在掉电状态下对应的初始衰减值为5～15dB，并且所述挡光式MEMSVOA在被施加电压后，随着电压的逐步增加，其对应的衰减值先逐渐降低到0.8dB附近，再逐渐升高到40dB附近。

一种挡光式MEMSVOA，包括输入光纤、输出光纤、MEMS芯片、反射装置，所述MEMS芯片设置有加热杆、电极、可移动的挡光装置，挡光装置包括挡光板、连接杆、散热杆，挡光板与连接杆之间设有空腔区域；所述空腔区域的宽度大于等于所述输入光纤和输出光纤的直径，高度等于0.75倍-0.8倍的所述输入光纤和输出光纤的直径之和，通过施加电压来调整所述输入光纤和输出光纤处于所述空腔区域的位置范围来调整所述挡光式MEMSVOA的衰减值。