[发明专利]一种迷你型微机电可调光衰减器

说明书

本发明涉及光学器件领域，公开了一种迷你型微机电可调光衰减器，解决现有MEMS VOA结构复杂、生产成本高的问题。本发明包括TO管座和MEMS芯片，MEMS芯片设置在TO管座上，TO管座包括金属台和插针，金属台设置有通孔，插针包括第一插针和第二插针；第一插针与金属台的下端连接，第二插针穿过所述通孔，且在第二插针与所述通孔之间填充有绝缘材料；第二插针包括上段部和下段部，其中，下段部的中心轴与所述通孔的中心轴重合，上段部的中心轴与所述通孔的中心轴偏离。本发明适用于光纤传输控制。

技术领域

本发明涉及光学器件领域；特别涉及一种迷你型微机电可调光衰减器(MINI MEMSVOA)。

背景技术

可调光衰减器，即VOA，是智能化光网络中的一种重要的光传输器件，是组成光放大器的关键部件，在光纤通信系统中起到功率平衡的作用，并广泛应用于波分复用系统WDM/DWDM的信道増益平衡和光接收器件保护。其可以与光波分复用器WDM、分光探测器TAPPD、掺铒光纤放大器EDFA等光器件构成可重构光分插复用器ROADM、预均衡合波器VMUX、增益平坦EDFA等模块。

可调光衰减器根据制造工艺进行区分包括传统机械型、波导型、液晶型、微机电MEMS型等。其中，波导型和液晶型光能量均衡器技术尚不成熟，商用产品极少。机械型发展最成熟，但是其体积大，结构复杂，操作不便。如专利号为CN02136828.7的专利《电磁驱动位错型微机械可变光衰减器》提出ー种利用电磁驱动力和弾性体控制光纤错位位移，从而实现光衰减器的方法。这种装置结构需要可动平台、定位槽和弾性体等机械部件，所以结构复杂，且弾性体容易产生机械疲劳，影响装置性能，缩短器件寿命。

MEMS VOA的实现方法主要有两种：基于衍射原理的指形结构和基于反射原理的转镜结构，特别是后者较为常用。基于转镜结构的MEMS VOA，其实现原理为：光从双纤尾纤中的一根光纤发出，经透镜准直，入射到反射镜上，反射回的光线经透镜汇聚，耦合进双纤尾纤中的另一根光纤，通过调节MEMS芯片的驱动电压实现反射镜角度的连续变化，从而使耦合进输出光纤的光强发生变化，进而实现了衰减的可调谐。

在目前的MEMS VOA中，常规做法将管座的插针与管座的通孔设置为轴线重合，根据MEMS VOA整体尺寸选取合适大小的MEMS芯片，若是需要生产小尺寸的MEMS VOA一般是尽量简化整体结构并缩小尺寸，由于管座的金属台尺寸很小，只能选用小尺寸的MEMS芯片，由于MEMS芯片尺寸越小价格越贵，因此小尺寸的MEMS芯片会加大了企业的生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、低成本的MINI MEMS VOA，解决现有MEMS VOA中生产成本高的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种MINI MEMS VOA，包括TO管座和MEMS芯片，MEMS芯片设置在TO管座上，TO管座包括金属台和插针，金属台设置有通孔，插针包括第一插针和第二插针；第一插针与金属台的下端连接，第二插针穿过所述通孔，且在第二插针与所述通孔之间填充有绝缘材料；其特征在于，第二插针包括上段部和下段部，且下段部的中心轴与上段部的中心轴偏离，采用本发明的技术方案，可以灵活选择芯片种类以及合适长度的金线，从而降低成本。

一般情况下，我们可将下段部的中心轴与所述通孔的中心轴重合，上段部的中心轴与所述通孔的中心轴偏离：若上段部的中心轴朝远离金属台的中心点的方向偏离，由于远离金属台的中心点偏离后金属台中间可以留出更大的空间，因此可在金属台上可使用更大尺寸的MEMS芯片，降低成本；若上段部的中心轴朝靠近金属台的中心点的方向偏离，由于朝靠近金属台的中心点方向偏离后，上段部离金属台中心的MEMS芯片的距离更加靠近，促使上端部与MEMS芯片的电极距离变得更近，从而上端部与MEMS芯片的电极之间使用的金线更短，因此可减少金线使用量，降低生产成本。