专利名称：吸收滤光片式连续可调数显光衰减器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学类，具体的讲是一种具调整结构的吸收滤光片式手动连续可调数显光衰减器。
背景技术：
可调光衰减器是一种用于减小光信号强度的仪表，广泛应用于光传输系统与光网络中，例如光测试系统、光信号发射与接收系统等。附
图1是国际上比较典型的一种连续可调式光衰减器中光学系统的原理图。图中由两单光纤准直器(1)、(4)构成一准直光路，在准直光路中插入一圆形渐变密度滤光片(2)和一带有五块不同衰减量(如10、20、30、40、50dB)的滤光片(5)的圆轮(3)，通常称为双轮结构式。渐变密度滤光片(2)是通过镀膜工艺做到其透过率随转动角(径向角)成指数变化，它的最大密度一般为1.5。由于受镀膜工艺和圆形空间分辨率的限制，这种滤光片的线性度和分辨率不尽人意。另一方面，由于光学系统设计上存在的不足之处，使得这种结构的光衰减器存在以下缺点1、线性度不理想，在15dB以上的量程中，精度较差；2、机械结构复杂，安装不方便，机械稳定性差；3、成本较高。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种吸收滤光片式手动连续可调数显光衰减器，该光衰减器通过调整滤光片相对于输入光纤与输出光纤间所形成光路的不同位置，以控制滤光片对光信号的衰减量。
本发明目的实现由以下技术方案完成本发明主要包括输入光纤准直器、输出光纤准直器，其特征在于所采用的衰减装置是矩形中性吸收滤光片，而且该滤光片可在垂直于光路的方向上移动。
矩形中性吸收滤光片由两通光面均镀有增透膜的直角楔形中性吸收滤光片和折射率、几何尺寸相同的另一片两通光面均镀有增透膜的直角楔形透明玻璃组成，两者之间用环氧胶粘合固定。
矩形中性吸收滤光片的移动是通过将其固定在手动往复移动装置上实现的，该装置主要由载体、螺杆、旋钮构成，其中螺杆的一端与载体螺纹配合，另一端与旋钮固定，矩形中性吸收滤光片固定在载体上，通过转动螺杆可移动载体。
在载体移动方向的两侧固定设置有导块，载体与导块相邻面的形状互相匹配。导块的设置使得载体的移动有良好的直线性。
为了实现衰减值的液晶显示，将一变速齿轮组与螺杆紧配合，齿轮组连接电位器，使得滤光片的位置信号转化成为电信号，电位器接模数转换电路，并经单片机运算处理，通过液晶显示屏将滤光片对应位置的衰减值显示出来。
本发明的优点是，提供一种结构简单，造价便宜，性能优越的新型连续可变光衰减器。适当选择滤光片参数和机械平移机构，衰减器可以有很高的分辨率和精度。这种衰减器的光学系统所需的机械结构简单，装配方便，机械稳定性好，成本低。本发明专利能连续衰减工作波长1270～1590nm的光信号，可以获得衰减值从0-60dB的衰减范围，衰减值由液晶显示，显示分辨率不低于0.02dB，衰减器插入损耗小于1.5dB，回波损耗大于50dB，最大输入光功率20dBm。
附图概述附图1为现有技术中一种连续可调式光衰减器中光学系统的原理图。
附图2为本发明中矩形中性吸收滤光片平面图。
附图3为吸收滤光片式手动连续可调数显光衰减器光模块部分结构图。
附图4为手动往复移动装置(16)的A-A剖视图。
具体技术方案以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解如图1-4所示，附图中的参考标号1-20分别表示单光纤准直器(1)、渐变密度滤光片(2)、圆轮(3)、单光纤准直器(4)、滤光片(5)、中性吸收滤光片(6)、透明玻璃(7)、环氧胶(8)、调节旋钮(9)、螺杆(10)、矩形中性吸收滤光片(11)、输入光纤(12)、输出光纤(13)、变速齿轮组(14)、电位器(15)、手动往复移动装置(16)、底座(17)、载体(18)、燕尾导块(19)(20)。
本实施例主要由输入光纤准直器(12)、输出光纤准直器(13)、矩形中性吸收滤光片(11)、传感器、手动往复移动装置以及液晶显示系统构成。
其中的传感器由多圈电位器(15)和12∶60变速齿轮组(14)构成。
手动往复移动装置(16)主要由载体(18)、螺杆(10)、旋钮(9)、导块(19)(20)及底座(17)构成，矩形中性吸收滤光片(11)固定设置在载体(18)上，螺杆(10)的一端与载体(18)螺纹配合，另一端与调节旋钮(9)固接，通过调节旋钮(9)转动螺杆(10)可移动载体(18)。该手动往复移动装置(16)提供一线性移动路径，最大行程设计为25mm。
螺杆(10)与齿轮组(14)紧配合，齿轮组(14)与多圈电位器(15)连接。
为保证载体(18)在底座(17)上的平移运动具有良好的直线性，把载体(18)下端设计成燕尾形，用两块燕尾导块(19)和(20)与之匹配，使之在螺杆(10)全长范围内形成载体(18)滑动的精密导槽。导块(19)(20)固定在底座(17)上，输入光纤准直器(12)、输出光纤准直器(13)分别固定在导块(19)(20)上。
液晶显示系统主要包括模数转换电路、单片机、液晶显示屏，将多圈电位器(15)的电压信号通过模数转换电路，送至单片机运算处理，然后由液晶屏显示。该系统的应用为本行业技术人员所熟知，在此不再赘述。
矩形中性吸收滤光片(11)由两通光面均镀有增透膜的直角楔形中性吸收滤光片(6)和折射率、几何尺寸相同的另一片两通光面均镀有增透膜的直角楔形透明玻璃(7)组成，两者之间用环氧胶(8)粘合固定。矩形中性吸收滤光片(11)的光学密度是介质本身的固有特性决定的，滤光片的光学密度与其在准直光路中的位置成线性关系。所以，只要介质足够均匀，滤光片通光面足够平整，采用这种光学系统构成的衰减器就具有理想的线性度。
本实施例使用时转动调节旋钮(9)，通过螺杆(10)驱动可移动载体(18)，带动固设于其上的矩形中性吸收滤光片(11)，调整滤光片(11)相对于输入光纤(12)与输出光纤(13)间所形成光路的不同位置，以控制滤光片(11)对光信号的衰减量。通过五倍变速齿轮组(14)改变多圈电位器(15)可变电阻值，从而通过把位置信号转化为电信号来即时表征吸收滤光片位移，电信号经模数转换电路，单片机运算处理，然后由液晶屏把对应位置的衰减值显示出来，从而实现光信号连续可变衰减并液晶显示的功能。
权利要求
1.吸收滤光片式连续可调数显光衰减器，主要包括输入光纤准直器、输出光纤准直器，其特征在于所采用的衰减装置是矩形中性吸收滤光片，而且该滤光片可在垂直于光路的方向上移动。
2.根据权利要求1所述的吸收滤光片式连续可调数显光衰减器，其特征在于所述的滤光片的移动是通过将其固定在手动往复移动装置上实现的，该装置主要由载体、螺杆、旋钮构成，其中螺杆的一端与载体螺纹配合，另一端与旋钮固定，矩形中性吸收滤光片固定在载体上。
3.根据权利要求1或2所述的吸收滤光片式连续可调数显光衰减器，其特征在于所述的载体，在其移动方向的两侧设置有导块，载体与导块相邻面的形状互相匹配。
4.根据权利要求1或2所述的吸收滤光片式连续可调数显光衰减器，其特征在于所述的载体，在其移动方向的两侧设置有导块，载体下端与导块相邻面呈燕尾状互相匹配。
5.根据权利要求1或2所述的吸收滤光片式连续可调数显光衰减器，其特征在于所述的载体在其移动方向的两侧设置有导块，载体与导块均置于底座之上，其中导块与底座固定连接，载体可在底座上移动，载体与导块相邻面的形状互相匹配。
6.根据权利要求1或2所述的吸收滤光片式连续可调数显光衰减器，其特征在于所述的载体在其移动方向的两侧设置有导块，载体与导块均置于底座之上，其中导块与底座固定连接，载体可在底座上移动，载体下端与导块相邻面呈燕尾状互相匹配。
7.根据权利要求1或2所述的吸收滤光片式连续可调数显光衰减器，其特征在于所述的螺杆与12∶60变速齿轮组紧配合，齿轮组通过电位器接模数转换电路，并经单片机运算处理，接液晶屏。
8.根据权利要求1所述的吸收滤光片式连续可调数显光衰减器，其特征在于所述的矩形中性吸收滤光片由两通光面均镀有增透膜的直角楔形中性吸收滤光片和折射率、几何尺寸相同的另一片两通光面均镀有增透膜的直角楔形透明玻璃组成，两者之间用环氧胶粘合固定。
全文摘要
本发明涉及光学类，具体的讲是一种具调整结构的吸收滤光片式手动连续可调数显光衰减器。该衰减器主要包括输入光纤准直器、输出光纤准直器，所采用的衰减装置是矩形中性吸收滤光片，而且该滤光片可在垂直于光路的方向上移动。其优点是，结构简单、造价便宜、性能优越，适当选择滤光片参数和机械平移机构，衰减器可以有很高的分辨率和精度。
文档编号G02B6/32GK1567009SQ0312922
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月12日 优先权日2003年6月12日
发明者刘华, 周余良, 张玉武 申请人:上海邮迅通信发展有限公司