态下，用MEMS芯片4中的连接杆4-1-2去遮挡由输入光纤1进入的输入光，反射后进入到输出光纤2中的光不受遮挡，通过调整连接杆4-1-2遮挡输入光纤1的具体位置，可控制衰减值为5?15dB ;对MEMS芯片4施加一定的电压，MEMS芯片4上的连接杆4-1-2和挡光板4_1_1结构分别未遮挡住输入光纤1和输出光纤2的有效通光孔径，此时的衰减值最小，一般小于0.8dB ;继续对MEMS芯片4施加电压，MEMS芯片4上的挡光板4-1-1结构开始逐渐遮挡住输出光纤2的有效通光孔径，最大衰减值能达到40dB以上。
[0043]在掉电状态下，如图7，MEMS芯片4上的挡光板4_1_1和连接杆4_1_2都保持初始状态不发生位移。光经过输入光纤1输入，入射光被MEMS芯片4上的连接杆4-1-2遮挡后，通过调整连接杆4-1-2遮挡输入光纤1的不同位置，可按要求产生5?15dB的衰减(连接杆4-1-2遮挡输入光纤1的中心区域越多，则产生的衰减越大)。衰减后的光再经过G透镜反射后，反射光无遮挡地通过MEMS芯片的空腔部位，接近无损耗的耦合进输出光纤2中。
[0044]通过外部电路对MEMS芯片4施加电压，如图8，输入光纤1和输出光纤2会保持原有位置不动，而MEMS芯片4上的连接杆4-1-2和挡光板4_1_1结构会一起向上移动，其中，连接杆4-1-2渐渐地远离输入光纤1，最后不再遮挡输入光纤1的有效通光孔径，同时，挡光板4-1-1渐渐地靠近输出光纤2，会越来越接近要开始遮挡输出光纤2的有效通光孔径。本发明装置MEMS芯片上的空腔区域的宽度大于等于所述输入光纤1和输出光纤2的直径，高度大于等于0.75倍所述输入光纤1和输出光纤2的直径之和，当施加合适的电压，输入光纤1和输出光纤2上的有效通光孔径才能都位于空腔区域内，MEMS芯片4上的连接杆4-1-2和挡光板4-1-1恰好分别未遮挡住输入光纤1和输出光纤2的有效通光孔径，此时的衰减值最小，一般小于0.8dB。
[0045]继续通过外部电路对MEMS芯片4施加电压，如图9，MEMS芯片4上的连接杆4_1_2和挡光板4-1-1结构一起继续向上移动，其中，连接杆4-1-2更加远离输入光纤1，输入光纤1上的有效通光孔径位于空腔区域内，不会遮挡输入光纤1的有效通光孔径，同时，挡光板4-1-1变得更加贴近输出光纤2，渐渐开始遮挡输出光纤2的有效通光孔径。本发明装置MEMS芯片上的空腔区域的宽度大于等于所述输入光纤1和输出光纤2的直径，高度小于等于0.8倍所述输入光纤1和输出光纤2的直径之和，这样才能保证挡光板4-1-1在向上移动的量程内能遮挡住输出光纤2足够多的有效通光孔径。当施加的电压越来越高，挡光板4-1-1遮挡输出光纤2的有效通光孔径会越来越大，产生的衰减值也越来越大，在MEMS芯片4有效的工作电压范围内，最大衰减值能达到40dB以上。
[0046]综合上面所述挡光式MEMS V0A的两种工作状态，可知:MEMS芯片上的空腔区域的宽度大于等于所述输入光纤1和输出光纤2的直径，高度等于0.75倍-0.8倍所述输入光纤1和输出光纤2的直径之和。
[0047]典型的“衰减-电压”曲线参见图10。在掉电状态下，衰减保持为特定值5?15dB，掉电后MEMSV0A产品仍能保持在特定工作状态，此时，光功率既不是非常强，那样的话可能会对光路中的其它光电器件产生破坏作用，光功率也不是非常弱，那样的话光路可能会处于无光断开的非工作状态；随着工作电压的增加，衰减值先慢慢变小，在某个电压下，衰减能达到最小，并满足最小衰减值小于0.8dB的通用工作要求；继续增加工作电压，衰减值又开始慢慢变大，在5V的工作电压范围内，最大可调衰减达到40dB以上，能满足可调光衰减器件对可调衰减范围的要求。
[0048]虽然本发明已经详细示例并描述了相关的特定实施例做参考，但对本领域的技术人员来说，在阅读和理解了该说明书和附图后，在不背离本发明的思想和范围上，可以在耦合对准装置的结构和制作细节上作出各种改变。这些改变都将落入本发明的权利要求所要求的保护范围。
【主权项】
1.一种挡光式MEMS VOA，包括输入光纤(1)、输出光纤(2)、MEMS芯片(4)、反射装置，其特征在于: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(4)设置有挡光装置(4-1)，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，挡光板(4-1-1)与连接杆(4-1-2)之间设有空腔区域；在掉电状态下调试输入光纤(1)使其与连接杆(4-1-2)对准，连接杆(4-1-2)遮挡由输入光纤(1)进入的输入光产生与其对应的初始衰减值，输出光纤(2)位于空腔区域内不受遮挡有效通光孔径。2.根据权利要求1所述的一种挡光式MEMSVOA，其特征在于:所述连接杆(4_1_2)遮挡输入光纤(1)的不同位置，可控制其对应的衰减初始衰减值范围为5?15dB。3.根据权利要求1所述的一种挡光式MEMSVOA，其特征在于:所述输入光纤(1)和输出光纤(2)是经扩束处理的光纤。4.根据权利要求1或2或3所述的一种挡光式MEMSVOA，其特征在于:所述输入光纤(1)和输出光纤(2)采用双芯毛细管(3)封装。5.根据权利要求1所述一种挡光式MEMSVOA，其特征在于: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。6.—种挡光式MEMSVOA，其特征在于:所述挡光式MEMS VOA在掉电状态下对应的初始衰减值为5?15dB，并且所述挡光式MEMS VOA在被施加电压后，其对应的衰减值在0.8-40dB范围内变化。7.—种挡光式MEMSVOA，其特征在于:所述挡光式MEMS VOA在掉电状态下对应的初始衰减值为5?15dB，并且所述挡光式MEMS VOA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。8.一种挡光式MEMS VOA，包括输入光纤(1)、输出光纤(2)、MEMS芯片(4)、反射装置，其特征在于:所述MEMS芯片(4)设置有加热杆(4-2)、电极(4-3)、可移动的挡光装置(4_1)，挡光装置包括挡光板(4-1-1)、连接杆(4-1-2)、散热杆(4-1-3)，挡光板与连接杆(4-1-2)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(1)和输出光纤(2)的直径，高度等于0.75倍-0.8倍的所述输入光纤⑴和输出光纤⑵的直径之和，通过施加电压来调整所述输入光纤(1)和输出光纤(2)处于所述空腔区域的位置范围来调整所述挡光式MEMS VOA的衰减值。9.根据权利要求8所述的一种挡光式MEMSVOA，其特征在于:所述挡光式MEMS VOA在掉电状态下，所述输入光纤(1)的有效通光孔径区域被所述挡光装置(4-1)的连接杆(4-1-2)所遮挡，而输出光纤(2)整体位于空腔区域内，不被遮挡；并且随着施加在所述挡光式MEMS VOA上的电压逐步增加，所述挡光装置(4-1)的连接杆(4_1_2)逐渐远离输入光纤(1)的有效通光孔径区域，从遮挡状态向非遮挡状态逐渐变化，同时，所述挡光装置(4-1)的挡光板(4-1-1)逐渐靠近输入光纤(2)的有效通光孔径区域，从非遮挡状态向遮挡状态逐渐变化。10.根据权利要求9所述的一种挡光式MEMSVOA，其特征在于:所述挡光式MEMS VOA在掉电状态下对应的初始衰减值为5?15dB，并且所述挡光式MEMS VOA在被施加电压后，其对应的衰减值在0.8-40dB范围内变化。
【专利摘要】本发明公开一种挡光式MEMS？VOA，包括输入光纤(1)、输出光纤(2)、MEMS芯片(4)、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(4)设置有挡光装置(4-1)，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，挡光板(4-1-1)与连接杆(4-1-2)之间设有空腔区域；在掉电状态下调试输入光纤(1)使其与连接杆(4-1-2)对准，连接杆(4-1-2)遮挡由输入光纤(1)进入的输入光产生与其对应的初始衰减值，输出光纤(2)位于空腔区域内不受遮挡有效通光孔径。本发明装置可以实现掉电衰减保持为特定值5～15dB，掉电后MEMS？VOA产品仍能保持在特定工作状态，且满足最小衰减小于0.8dB、最大可调衰减达到40dB以上的要求。
【IPC分类】G02B6/42
【公开号】CN105278060
【申请号】CN201510796819
【发明人】宋家军, 张川, 魏德亮, 肖清明, 孙莉萍, 胡强高
【申请人】武汉光迅科技股份有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月19日