光纤衰减器和衰减系统的制作方法

专利名称：光纤衰减器和衰减系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及衰减在光纤中传输的光能的可控衰减器和衰减系统。
背景技术：
在光纤系统中常常需要精确控制系统各部件中的光信号值。系统在应用的测试和特征化阶段更是如此。例如可使用一可控光衰减器表征、提高高速光接收器的光电子响应，其中，检测响应度决定于在该光二极管上入射的光平均功率。
大多数现有可控光纤衰减器依赖于薄膜吸收滤光器。这需要切断光纤，串联该滤光器。然后通过转动或滑动滤光器之类机械方法改变吸收材料中的光路长度，从而实现可控衰减。这对该装置的响应速度、总机械稳定性、零衰减接入损耗和光反向反射带来不利影响。光纤切断方法一般存在若干缺点，例如接入损耗大、反向反射大、体积大。这些缺点可设法减轻，但这类矫正措施一般会提高成本和／或体积。
因此需要对可控光纤衰减器和衰减系统作出改进，改进后光纤纤芯保持原状，通过控制光纤的辐射损耗实现可控衰减。
本发明概述本发明涉及可控光纤衰减器(例如可变光衰减器“VOAs”)和衰减系统，该光纤衰减器和衰减系统工作在1300nm和1550nm的通常通信光谱窗口或任何其他预定波长、特别是进行单模传播的波长上。只要用熔合连接把光信号衰减到预定值，这些装置就可使用在光纤网络或系统中。比方说可通过热控制或电控制各可控材料层实现可控衰减。这些装置可在光纤系统的测试或特征化阶段用作可控衰减，也可在光纤系统使用中进行控制。
本发明的侧面抛光光纤(“SPF”)装置由于其固有的光纤连续性，因此是对现有光纤切断方法的改进。
在本发明可控衰减器的第一实施例中，一光纤装在一座中后抛光到接近(例如几微米)纤芯。其折射率(与光纤有效模折射率)近似匹配的一可控疏松材料紧贴在该抛光表面上。(例如通过电-光或热-光效应)调节该疏松材料的折射率即可控制从光纤抽取的光能数量，从而实现可控衰减。
还公开了一种包括一可控衰减器的衰减系统，其中，一控制电路按照一期望的电平激励和／或从一与光纤连接、传感光纤所传输光能电平的传感电路收到的电平激励把一可变激励衰减到可控材料上。
在本发明可控衰减器的一改进实施例中，光纤的包层几乎抛光到其纤芯，该光纤与一高折射率覆盖材料之间有一可控材料薄层。该可控材料的折射率(与包层的折射率近似匹配)可变，从而有效地变动余下包层的有效光学厚度(折射率×实际厚度)。该改进的包层受驱(“CD”)可控衰减器在一定波长范围内提供光谱几乎平直的光衰减器，同时SPF体系结构的所有固有优点保持不变。此外，还公开了这样一种设计，在该设计中，通常使用的固定光纤的弧形座省略，从而该装置的体积减小，从而该装置并不比光纤本身大多少。
在这里，本发明在其第一实施例中涉及一衰减在一光纤中传输的光能的衰减系统。一可控衰减器布置在该光纤的一部分上，该部分的材料除去，从而露出一表面，从而可经该表面可控地抽取至少部分光能。该衰减器在该表面上有可控材料，按照施加其上、从而影响其折射率的一可变激励可控地抽取光能。一电平传感电路可与该光纤连接，用来传感在光纤中传输的至少一部分光能的电平并把所传感的电平送到一控制电路，该控制电路与该可控衰减器连接，从而按照从该电平传感电路收到的所传感电平激励把可变激励施加到该可控材料上。
施加到该可控材料上的该可变激励比方说可为温度(热-光效应)或电压(电-光效应)。
在改进的第二方面中，本发明涉及衰减在一光纤中传输的光能的包层受驱(“CD”)可控衰减器。该可控衰减器布置在该光纤的一部分上，该部分的材料除去，从而露出一表面，从而可经该表面抽取在光纤中传输的至少部分光能。该可控衰减器在该露出表面上有可控材料，按照施加到该可控材料上、从而影响其折射率的一可变激励控制从光纤抽取的光能数量。此外，在该可控材料上有一层疏松材料，所抽取能量辐射入该疏松材料。
在该实施例中，该可控材料的可控折射率与包层的折射率近似匹配，该可控材料上的疏松材料的折射率固定、比光纤的有效模折射率高。
本发明可控光纤衰减器和衰减系统可用于所有需要对光纤中传输的光功率加以控制的应用场合。在要求衰减的光谱平直的应用场合，该衰减器特别有用。由于光纤的连续性，这些装置显示出下列固有优点接入损耗低、反向反射低(回损高)、极化不敏感、体积小、成本低、可大规模生产。
附图的简要说明在本说明书的结束部分中特别指出本发明主题和明确提出权利要求。但是，可从对优选实施例和附图的下述详述中更好理解本发明的实施结构和方法及其其他目的和优点，附图中

图1a为本发明可控光纤衰减器第一实施例的侧视剖面图；图1b为图1a可控衰减器的端视剖面图；图2a-b为侧面抛光程度不同的三种光纤的损耗特性对疏松材料(bulk)(例如液体)覆盖层的折射率的(分别以百分比和分贝计的)曲线图；图3a为图1a-b可控衰减器的材料交界面的详图；还例示出在光纤中传输的光能的模分布；图3b为本发明可控光纤衰减器包层受驱第二实施例的各材料交界面的详图；图4a-b分别为图3a-b可控衰减器的光谱性能曲线图；图5为所得衰减对侧面抛光光纤衰减器的覆盖层折射率的曲线图，分别说明图3a-b可控衰减器的工作范围；图6a为图3b第二实施例的包层受驱可控衰减器的侧视剖面图；图6b为本发明包层受驱可控衰减器一改进例的侧视剖面图，其中，一部分包层除去的光纤不装在一基座的弧形凹槽中；图7为本发明一例示性衰减系统的工作流程图；图8为图7衰减系统的示意图。
对优选实施例的详细说明按照本发明原理，图1a-b示出可控衰减器的第一实施例100，在该实施例中，一单模光纤30(例如通信Corning SMF-28)的包层50抛光到接近其纤芯40，从而在该光纤中传输的光能的渐消失尾部从表面65露出。余下的包层的厚度一般小于10μm。用光纤包层抛光面65上的一疏松材料60可从纤芯抽取光能。该疏松材料的折射率应稍小于或近似等于光纤的有效模折射率nef。该值决定于纤芯和包层折射率以及纤芯尺寸，但通常在纤芯折射率与包层折射率之间。当疏松材料的折射率与光纤的有效模折射率匹配时，从光纤抽取的光能最大。
按照本发明并如下详述，疏松材料可用可控制的材料制成，即其折射率可随施加其上的可变激励的变动而变。在图1a实施例中，可变动温度或电压，使用一可控加热件(或电极)80按照一控制激励105把一可变温度(或电压)激励传给材料60。
下面首先讨论衰减器100的侧面抛光光纤部的制做和所得损耗特性；其次讨论可控衰减器的第二实施例100＇和100″；最后讨论一包括可控衰减器100(或100＇或100″)的衰减系统的实施以及其他控制子系统。
侧面抛光光纤制做／特性标准单模光纤包括一由一125±1μm熔合硅包层50包住的直径为8．3μm的折射率稍大的纤芯40。模场直径在1310nm下为9．3±0．5μm；在1550nm下为10．5±0．5μm。Corning的SMF-28光纤的折射率值如下λ=1300nmn纤芯=1．4541，n包层=1．4483λ=1550nmn纤芯=1．4505，n包层=1．4447纤芯折射率与包层折射率之间的微小差别加上小尺寸的纤芯造成光能以1190nm以上的波长作单模传输。因此光纤尽管设计成在离散(材料离散加上波导离散)最小和衰减很低(小于0．4dB／km)的1310nm下工作，但在这两个光谱区中都可使用该光纤。
图1a-b的侧面抛光光纤可控衰减器可用研磨、抛光工艺制做。光纤埋置在其中有一弧度可控的凹槽的一熔合硅基座20中。仔细除去光纤包层50的材料，直到接近纤芯40。此时，可经表面65露出光纤中传输的光能的渐消失场。可用余下包层的厚度和凹槽的曲率半径控制该装置的作用长度。
一旦用研磨／抛光工艺接近光纤纤芯，可进行多液滴工艺赋予该侧面抛光光纤以损耗特性。该工艺把折射率已知的一系列疏松材料(例如液体、油)施加到光纤的抛光面上。其优点是，油与侧面抛光光纤之间的交界面总是与光纤表面一样好，该表面／油交界面无需作特别处理。
可使用其折射率和离散曲线的特性合适的一组Cargille折射率液体。从而所制做的每一侧面抛光光纤都能获得精确的损耗／折射率特性。这些测量中所使用的每种液体有一规定的nD值，其中，下标D为Sodium D-Line波长(λ=589nm)。可用离散方程把响应调节到与有关光谱区即1300nm或1550nm符合。图2a-b分别以百分比和分贝示出其余下包层厚度不同(即经抛光包层的大小分别为24％、65％和91％)的三种侧面抛光光纤的光能传输对液体的折射率响应。当液体折射率小于光纤有效模折射率(nef)时，从光纤中抽取不到光能。接近nef时，传输响应急剧下降，可抽取很多光能。超过nef时，光纤传输逐渐接近一组衰减。
在包层未除去之前，光纤有效引导光线。当除去部分包层时，形成一由厚度减小的熔合硅和周围空气(n=1)构成的新包层。由于该合成包层的有效折射率小于纤芯的折射率，因此该光纤仍能用作波导有效工作。当覆盖层的折射率小于光纤有效模折射率时，情况就是如此，因此100％的光能获得传输。但当液体折射率上升到nef以上时，光纤变成泄漏波导，液体中激发出体波。光能在作用区从光纤泄漏，出现一定衰减。当液体的折射率与光纤有效模折射率(nef)匹配时，与体波耦合的效率最大。当液体的折射率增加而超过nef时，尽管仍有很大一部分光能耦合出光纤，但该效率降低。
可在1300nm和1550nm下使用Fabry-Perot二极管激光器和一校准好的光功率计进行传输测量。在给定液体折射率下，在1550nm下衰减增强，因为波长变长时光纤模场更渐消失地穿入包层中。
按照本发明，如上所述，一疏松材料60设置在侧面抛光光纤的露出表面上。该疏松材料60比方说为折射率与光纤的有效模折射率近似匹配的可控(例如电-光或热-光)聚合物，该聚合物的折射率比方说随着温度或电压的变动而变动，这类聚合物的一个例子是Optical Polymer Research，Inc．的OPTI-CLAD 145。从而制成可从光纤抽取数量可控的光能的可控衰减器(100，图1a-b)。由用控制激励105控制的加热件(或电极)80对衰减进行控制。控制的加热件(或电极)80对衰减进行控制。
比方说为使热-光响应度最大，所使用的可控衰减器的侧面抛光光纤的特性折射率响应如上文所确定应最敏感。这发生在疏松材料的折射率稍小于光纤的有效模折射率(例如nef=1．449)之时，即接近图2a-b中垂线99之时。因此垂线99一般描述侧面抛光光纤可控衰减器第一实施例的理论工作范围。
可控衰减器的其他实施例上述可控衰减器实施例的一个方面是衰减值随波长而变，这给设计多波长传输系统带来问题。
按照本发明，公开一种改进的、包层受驱 纤可控衰减器，它使光谱性能得到改善，同时非侵入、侧面抛光光纤装置的所有固有性能保持不变。
图3a-b分别详细示出本发明上述疏松材料覆盖层衰减器100和改进的包层受驱可控衰减器100’的材料交界面。如图3a所示，可控衰减器100包括一纤芯40、包层的余下部分50(厚度Cth比方说小于约10μm)，包层的该余下部分有一露出表面65，光能经该表面被抽入可控疏松材料60中。还示出一表示各材料层中的光能数量的近似值的模分布90，包括渐消失尾部91(其在层60中的穿入深度如上所述可控)。
图3b的包层受驱可控衰减器100’也包括一纤芯40’，但包层的余下部分50’(厚度Cth比方说小于约2μm)为一很薄的薄层，包层50’上有一可控材料薄膜60’(例如厚度小于约10μm)。层60’上有一高折射率疏松材料70’。模分布90’的渐消失尾部91’经露出表面65’穿入高折射率层70’中，其深度决定于可控材料60’的有效光学厚度(折射率×实际厚度)，该可控材料60’的折射率与包层的折射率近似匹配。按照上述方法、例如热-光效应或电-光效应改变其折射率即可控制层6O’的有效光学厚度(折射率×实际厚度)。
包层受驱实施例100’与可控疏松材料实施例100之间的最重大差别为(ⅰ)光纤包层的大部分被除去后(在抛光侧面上)代之以一与包层折射率匹配、但可控的材料薄层60’(例如在1300nm下折射率约为1．447的热-光聚合物)以及(ⅱ)疏松材料覆盖层70’具有高折射率，例如折射率约为3．5的硅。
如图4a-b中分别表示可控衰减器实施例100和100’的光谱性能的曲线所示，这些改进提高了光谱均匀性。该光谱均匀性的原因可从图5衰减曲线的工作范围99和99’中看出。侧面抛光光纤装置的衰减敏感地决定于(ⅰ)余下包层的厚度；和(ⅱ)覆盖层材料的折射率。在可控衰减器的第一实施例100中，光纤模分布的大部分渐消失尾部在余下包层中传播。因此为实现很大衰减，用折射率与光纤有效模折射率nef极接近的疏松材料60覆盖侧面抛光光纤。调节疏松材料折射率即可生成遵从衰减响应曲线的极陡边、即接近垂线99的衰减转移函数。
但是，由于该边极陡，因此衰减量对光纤模分布的变动非常敏感。因此，离散(折射率随波长的变动)之类的效应会使性能决定于波长。另一个也许是更重大的效应的出现仅仅是由于光纤模本身随波长变长而变大。这造成渐消失尾部更深入到覆盖层中，从而衰减增大。
包层受驱可控衰减器实施例100’由于其工作情况基于完全不同的转移函数而可消除这些效应。如图5右边所示，包层受驱方法使用折射率与包层匹配的可控层60’调节余下包层的有效光学厚度，从而改变渐消失尾部91’穿入到固定高折射率的疏松材料70’中的数量。因此当折射率远远超过nef时衰减对疏松材料折射率的变动的敏感度大大下降。因此包层受驱装置沿图5右边垂线99’工作。此时衰减大小几乎与波长无关(图4b)，因此该装置的光谱均匀性得到改善。
疏松材料70’的折射率不敏感性还意味着，当余下包层的数量(这决定着给定作用长度、高折射率下的衰减量)给定时，疏松材料70’(例如通过热-光效应)折射率的变动对衰减量的影响不大。因此不使用可控包层的这类装置的响应可忽略不计。
由于(使用高折射率疏松材料的)衰减量对光纤余下包层的厚度非常敏感，即包层除去越多，所得衰减越多(如图5右边各曲线所示)，因此可找到解决这一似乎无法解决的问题的方法。因此，如使用沿图5右边转移函数99’工作的基于SPF的装置，即可同时实现装置的高响应度和光谱平直性。包层受驱可控衰减器100’即可获得这些结果。
在包层受驱可控衰减器100’中，几乎所有原有的(硅石)光纤包层被除去(一般用抛光，但也可使用化学蚀刻)。这通常生成一大于99％(大于-20dB)的高折射率覆盖层的耦合器。但是，被除去的包层代之以其环境折射率相同(与光纤包层匹配)的可控材料薄膜60’(厚度与渐消失尾部的穿入深度相同)。此外，该材料的折射率对所加信号(例如热-光热或电-光电压)的响应度比原有硅石包层大得多。在该薄膜层的顶面上有一高折射率疏松材料70’，如上所述保持光谱平直性。
在通常条件下，该装置的衰减很低。但是，如在该 层60’上施加一可变激励、从而提高其折射率(提高到有效模折射率)，可改变渐消失模对该 60’的深入、从而改变其在高折射率疏松材料覆盖层70’中的穿入深度，从而实现可控衰减。除去该激励可减小该替代包层60’的折射率，从而恢复低损耗传输。疏松材料70’的折射率的任何改变都可忽略不计，因为该装置对该参数不敏感。因此包层受驱可控衰减器100’可同时实现基于SPF的装置的高响应度和光谱平直性以及低接入损耗、低反向反射、小体积和低损耗特性。
图6示出包层受驱可控衰减器的两个可能实施例(100’和100″)的侧视剖面图。如上所述的图6a实施例为一种基于一般SPF弧形凹槽座的设计，其中，光纤半径抛光后生成一平面65’，可经该平面抽取光能。图6b为另一种无座设计100″，该设计除去材料生成一弧形表面65″，在该弧形面上有形状与之相符的可控材料60″和疏松材料70″，直到光纤的外径。在设计100″中由于省略SPF座，因此该装置的体积减小，该装置的体积不比光纤本身大多少。
上述实施例100也可采用该无座设计。
应用可控衰减器的衰减系统图7例示出一应用可控衰减器100(或100’或 统500。该衰减系统500包括一可控衰减器100(或100’或100 一控制电路300、一任选电平传感电路200。控制电路300把控制激励105传给可控衰减器，从而改变该可变激励(温度或电压)、从而改变其可控材料的折射率。控制电路300比方说从使用者接收作为一任选输入的一期望的电平激励305，然后调节随其而变的控制激励105。控制电路300还从电平传感电路200接收一任选传感电平激励。该传感电平激励比方说可为衰减器100进行衰减前后所测量光能电平的一比率。比较该传感电平激励与一期望的电平激励，控制电路可改变控制激励105的值，直到输入的一期望的电平激励与传感电平激励匹配。
图8为衰减系统500的示意图。可控衰减器100的前后各有一个从在光纤中传输的光能中分流出一小部分的1％光纤耦合器(分裂器210，230)。去耦合的光传到特征化光检测器(220，240)后用一比率计分析所生成的光电流。比较电路310收到比率计的传感电平激励输出和／或(来自使用者的)一期望的电平激励305后把一信号传给温度控制器320。该温度控制器把该控制激励105传给可控衰减器100而改变该可变激励(温度或电压)、从而改变其可控材料的折射率。这样，该光衰减电平(光电流比率)与一校准的衰减调节信号305(使用者或系统输入)直接比较，直到两者匹配。该反馈回路控制由可控衰减器进行的衰减，从而确保获得精确性能。
本发明还包括所公开可控衰减器和衰减系统的制做和使用方法以及上述衰减方法。
本领域普通技术人员不难看出，本发明还包括ⅰ)固定设定点衰减器，其中，在受控环境条件下，各可控材料层设计成具有预定折射率，从而获得预定大小的固定衰减，从而无需在可控材料上施加可变激励，以及ⅱ)适应性衰减，其中，要求衰减大小固定不变，可根据无意中造成可控材料折射率变动的环境条件的变动在可控材料上施加可变激励。
尽管以上结合优选实施例示出、说明了本发明，但本领域普通技术人员可在本发明的精神和范围内对本发明的形式和细节作出种种改动。
权利要求
1.一种衰减在一光纤中传输的光能的可控衰减器，该可控衰减器相对于该光纤的一部分被配置，该光纤的该部分上的材料除去，从而露出一表面，经该表面可抽取在该光纤中传输的所述光能的至少一部分，该可控衰减器包括形成在该露出表面上的一可控材料，该可控材料按照施加其上、从而影响其折射率的一可变激励控制从所述光纤抽取的光能的数量；以及形成在该可控材料上的一疏松材料，所抽取光能辐射入该疏松材料。
2.按权利要求1所述的可控衰减器，其特征在于，从光纤上除去的材料为一包住光纤纤芯的包层的一部分，以及该可控材料的可控折射率与该包层的折射率近似匹配；以及形成在可控材料上的疏松材料的折射率固定、比光纤的有效模折射率高。
3.按权利要求1所述的可控衰减器，其特征在于，施加在可控材料上的可变激励包括温度或电压。
4.一种衰减系统，包括按权利要求1所述的可控衰减器；以及一与可控衰减器连接的控制电路，该控制电路控制施加在可控材料上的可变激励的值。
5.按权利要求4所述的衰减系统，进一步包括一与所述光纤连接的电平传感电路，传感在光纤中传输的至少一部分光能的电平，然后按照所传感电平把一所传感电平激励传给所述控制电路；其中控制电路按照所传感电平激励控制施加在可控材料上的可变激励的值。
6.衰减在一光纤中传输的光能的可控衰减器的一种制做方法，包括除去光纤一部分上的材料，从而该部分露出一表面，可经该表面抽取至少一部分在光纤中传输的光能；在该表面上形成一可控材料，按照由施加在该可控材料上的一可变激励造成的折射率改变控制从光纤中抽取的光能的数量；在可控材料上形成一疏松材料，所抽取的光能辐射入该疏松材料。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，从光纤上除去的材料为包住光纤纤芯的包层的一部分；该可控材料的可控折射率与该包层的折射率近似匹配；以及形成在可控材料上的疏松材料的折射率固定、比光纤的有效模折射率高。
8.按权利要求6所述的方法，其特征在于，施加在可控材料上的可变激励包括温度或电压。
9.一种衰减系统制做方法，包括按权利要求6所述的方法制做一可控衰减器，以及提供一与可控衰减器连接的控制电路，该控制电路控制施加在可控衰减器上的可变激励的值。
10.按权利要求9所述的方法，进一步包括提供一与光纤连接的电平传感电路，该电路传感至少一部分在光纤中传输的光能的电平，然后按照所述所传感电平把所传感电平激励传给所述控制电路；其中控制电路按照所传感电平激励控制施加在可控材料上的可变激励的值。
11.一种可控地衰减在一光纤纤芯中传输的光能的方法，光纤的包住该纤芯的包层的一部分除去，从而露出在纤芯中传输的光模场的一渐消失尾部，该方法包括使用定位在光纤的所述部分上、该渐消失尾部穿入其中的一疏松材料从该光模场的渐消失尾部中抽取光能；以及使用位于该疏松材料与光纤纤芯之间的一可控材料改变渐消失尾部在疏松材料中的穿入深度，包括改变可控材料的折射率。
12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，包层在其外径与纤芯之间的大部分从光纤的该部分被除去，以及所述使用可控材料包括通过改变其折射率而改变其有效光学厚度，从而改变渐消失尾部在疏松材料中的穿入深度。
13.按权利要求11所述的方法，其特征在于，该可控材料的可控折射率与该包层的折射率近似匹配；以及该疏松材料的折射率固定、比光纤的有效模折射率高。
14.按权利要求11所述的方法，其特征在于，所述使用可控材料包括通过改变施加在可控材料上的温度或电压激励改变其折射率。
15.按权利要求11所述的方法，进一步包括传感在所述光纤中传输的光能的至少一部分的电平；其中所述使用可控材料包括按照在所述光纤中传输的光能的至少一部分的所传感电平改变可控材料的折射率。
16.一种衰减在一光纤中传输的光能的衰减系统，包括一可控衰减器，该可控衰减器相对于该光纤的一部分被配置，该光纤的该部分上的材料除去，从而露出一表面，经该表面可控地抽取所述光能的至少一部分，该衰减器包括形成在所述露出表面上的一可控材料，该可控材料按照施加其上、从而影响其折射率的一可变激励可控地抽取所述光能；一与所述光纤连接的电平传感电路，该电路传感至少一部分在光纤中传输的光能的电平，然后提供一传感电平激励；以及一与可控衰减器连接的控制电路，该控制电路按照从该电平传感电路收到的所传感电平激励控制施加在可控材料上的可变激励的量。
17.按权利要求16所述的衰减系统，其特征在于，施加在可控材料上的可变激励包括温度或电压，其中控制电路把一控制激励传给所述可控衰减器，从而改变施加在所述可控材料上的温度或电压。
18.按权利要求17所述的衰减系统，其特征在于该可控衰减器包括其输入端接收来自所述控制电路的所述控制激励的一可控加热件或电极，该加热件或电极相对可控材料布置成按照所述控制激励改变可控材料的温度或电压、从而改变其折射率。
19.按权利要求16所述的衰减系统，其特征在于，该电平传感电路包括在所述可控衰减器抽取光能前传感在所述光纤中传输的光能的数量的第一传感电路；在所述可控衰减器抽取光能后传感在所述光纤中传输的光能的数量的第二传感电路；以及一电路，该电路按照所述可控衰减器抽取光能前后所传感的光能数量确定从所述光纤抽取的光能的电平，然后按照所抽取光能的所述电平把所传感电平激励传给该控制电路。
20.按权利要求19所述的衰减系统，其特征在于，该控制电路包括一比较电路，该比较电路比较所传感电平激励与施加其上的一期望的电平激励，然后按照其间的差别改变传给可控衰减器的控制激励的值。
21.按权利要求20所述的衰减系统，其特征在于，施加在可控材料上的可变激励包括温度或电压；控制电路把一控制激励传给所述可控衰减器，从而改变施加到所述可控材料上的温度或电压。
22.按权利要求21所述的衰减系统，其特征在于该可控衰减器包括其输入端接收来自所述控制电路的所述控制激励的一可控加热件或电极，该加热件或电极相对可控材料布置成按照所述控制激励改变可控材料的温度或电压、从而改变其折射率。
23.按权利要求21所述的衰减系统，其特征在于该可控衰减器包括一形成在可控材料上的疏松材料，所抽取的光能辐射入该疏松材料中。
24.按权利要求23所述的衰减系统，其特征在于，从光纤上除去的材料为一包住光纤纤芯的包层的一部分，以及可控衰减器的可控材料的可控折射率与该包层的折射率近似匹配；以及形成在可控材料上的疏松材料的折射率固定、比光纤的有效模折射率高。
25.衰减在一光纤中传输的光能的一衰减系统的一种制做方法，包括除去光纤一部分上的材料，从而露出一表面，可经该表面抽取至少一部分在光纤中传输的光能；在该表面上形成一可控材料，该可控材料按照由施加其上的一可变激励造成的折射率改变控制从光纤中抽取的光能的数量；提供一与所述光纤连接的电平传感电路，该电路传感至少一部分在光纤中传输的光能的电平，然后提供一传感电平激励；以及提供一控制电路，该电路按照从该电平传感电路收到的所传感电平激励控制施加在可控材料上的可变激励的值。
26.按权利要求25所述的方法，其特征在于，施加在可控材料上的可变激励包括温度或电压；控制电路把一控制激励传给所述可控材料，从而改变其温度或电压。
27.按权利要求26所述的方法，进一步包括提供其输入端接收来自所述控制电路的控制激励的一可控加热件或电极，该加热件或电极相对可控材料布置成按照所述控制激励改变可控材料的温度或电压、从而改变其折射率。
28.按权利要求25所述的方法，进一步包括在可控材料上形成一疏松材料，所抽取的光能辐射入该疏松材料。
29.按权利要求28所述的方法，其特征在于，从光纤上除去的材料为包住光纤纤芯的包层的一部分，以及该可控材料的可控折射率与该包层的折射率近似匹配；以及形成在可控材料上的疏松材料的折射率固定、比光纤的有效模折射率高。
全文摘要
从一光纤(30)中可控地抽取光能、从而衰减在该光纤(30)中传输的光信号的可控光纤衰减器和衰减系统(100)。在一方面中,除去该光纤(30)的一部分上的材料,从而露出一表面,从而可经该表面抽取光能。在该表面上形成一可控材料,该可控材料按照施加其上、从而影响其折射率的一可变激励可控地抽取光能。在一改进实施例中,在该露出表面上形成一控制从光纤抽取的光能的数量的可控材料,以及在该可控材料上形成一疏松材料,所抽取光能辐射入该疏松材料。
文档编号G02B6/28GK1291291SQ99803077
公开日2001年4月11日 申请日期1999年2月18日 优先权日1998年2月20日
发明者格雷戈里·A·瓦戈纳, 凯文·J·麦考利辛, 加里·O·詹姆森 申请人:分子光电子公司