[发明专利]一种基于MEMS机制的可调滤波器

说明书

本发明公开了一种基于MEMS机制的可调滤波器，具有密封的盒体，在盒体的侧壁A上设有光源入口，在盒体的侧壁B上装有光电转换器，并在光电转换器的光源输入端装有球形透镜；在盒体的侧壁C上设有MEMS反射镜，MEMS反射镜由MEMS微电机驱动进行左右转向，在MEMS反射镜上镀有反射膜；在盒体内装设有零膨胀玻璃块，零膨胀玻璃块上装有滤光片，滤光片的正、反面依次与MEMS反射镜、球形透镜相对应，并在滤光片的正、反面对应镀有反射膜和增透膜；本发明体积小、结构紧凑、耦合方便，通过采用MEMS驱动介质膜滤波中入射角的改变，实现了精准地输出波长控制与多波长的扩展，并且调谐速度快，响应速度得到大大提高。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其是一种基于介质膜滤波原理的基于MEMS机制的可调滤波器。

背景技术

当前，可调滤波器（TOF）因为其可以改变其透射波长的位置可以广泛应用于光纤通信、光纤传感、光谱分析等领域。不同的可调滤波器的物理原理大体类似，一般是通过光的衍射和干涉形成一个滤波带，然后通过一些物理参数的改变来调谐这些滤波带，比较有代表性的可调滤波器有基于体衍射光栅原理的，基于布拉格光栅原理的和基于F-P腔滤波原理的。然而，这些可调滤波器普遍存在体积比较大、结构较为复杂，调谐时间比较长（大约需要2s）,响应速度比较慢的问题。

发明内容

本发明的目的就是要解决现有的可调滤波器存在体积比较大、结构较为复杂，调谐时间比较长,而响应速度比较慢的问题，为此提供一种基于MEMS机制的可调滤波器。

本发明的具体方案是：一种基于MEMS机制的可调滤波器，具有密封的盒体，盒体设有两个垂直连接的侧壁A、侧壁B和一个倾斜布置的侧壁C，侧壁C与侧壁A、B均互呈锐角布置；在侧壁A上设有光源入口，在侧壁B上装有光电转换器，并在光电转换器的光源输入端装有球形透镜；在侧壁C上设有MEMS反射镜，MEMS反射镜由MEMS微电机驱动进行左右转向，在MEMS反射镜上镀有反射膜；在盒体内装设有零膨胀玻璃块，零膨胀玻璃块上装有滤光片，滤光片的正、反面依次与MEMS反射镜、球形透镜相对应，并在滤光片的正、反面对应镀有反射膜和增透膜。

本发明中所述滤光片与竖直平面所呈夹角α的大小为8°～15°。

本发明中所述滤光片与竖直平面所呈夹角α的大小为11°。

本发明中所述MEMS微电机和光电转换器集成在同一块电路板上，并在电路板上配设有用于为MEMS微电机提供工作电源的MEMS电极，MEMS电极伸出盒体外部。

本发明中所述MEMS反射镜左右转向的角度范围为±1°，MEMS微电机对MEMS反射镜进行角度调整的精度为0.001°；所述滤光片的厚度为1.0～1.5mm。

本发明中所述盒体采用可伐合金制成，并且盒体上侧壁C与侧壁A、B均呈45°夹角布置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明体积小、结构紧凑、耦合方便，通过采用MEMS驱动介质膜滤波中入射角的改变，实现了精准地输出波长控制与多波长的扩展，并且调谐速度快，调谐时间可达到20ms，响应速度得到大大提高。

附图说明

图1是本发明的俯视结构示意图；

图2是本发明中入射光在通过滤光片后发生反射与折射的示意图。

图中：1—盒体，2—侧壁A，3—侧壁B，4—侧壁C，5—光电转换器，6—球形透镜，7—MEMS微电机，8—MEMS反射镜，9—零膨胀玻璃块，10—滤光片，11—MEMS电极，12—光源入口。

具体实施方式