专利名称：一种波长选择开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种波长选择开关，本实用新型属于通信领域。
背景技术：
随着近年来通信业务的迅猛增长，智能光网络进入高速发展的实用化阶段。 智能光网络具有动态可配置特点，解决了目前DWDM (Dense Wavelength DivisionMultiplexing,简称DWDM)系统组网灵活性较差、动态分配能力弱的问题。ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,简称 R0ADM)系统是智能光网络的关键节点设备，其性能极大地影响智能光网络的技术水平。波长选择开关是第三代ROADM系统的核心器件，具有广阔的发展前景。目前，国际上的波长选择开关绝大部分都是基于自由光学平台的设计，该种设计具有简便、易加工、性能优等特点，但该种设计需要将所有元件固定在一个底板上。由于各个元件和底板的热膨胀系数存在着或大或小的差异，在环境温度发生变化时，波长选择开关的ー些关键指标会发生变化，会极大地影响波长选择开关的性能。因此，如何解决波长选择开关的温度相关指标变化问题，是各个波长选择开关厂商必须解决的ー个问题。各个厂商之间比较通用的解决方案有两个第一种方案对底板和光学元件进行专门的复杂结构设计，来减小甚至消除温度变化引起的影响，代表厂家有JDSU等；第ニ种方案采用主动补偿或被动补偿的方案，反向补偿因温度变化而引起的指标变化，代表厂家有Capella等。这两种方案，各有其优势，但同时具有ー些不可避免的劣势。第一种方案不需要设计专门的补偿控制部分，但因为结构复杂，对材料、加工等提出了很高的要求，同时也増加了加工成本。第二种方案的结构较简单，易加工，但因为未减小系统的固有温度漂移量，需要设计专门的主动补偿控制部分，会増加波长选择开关的调试及定标等时间，会极大地降低生产效率。如图I所示，传统的固定方式中，底板101和光学元件102是直接固定在一起的，二者之间没有任何过渡或缓冲的设计，固定可以通过胶固化、焊接、玻璃熔封等任意固定方式。因为底板101和光学元件102的热膨胀系数是不一样的，而且波长选择开关器件中有多个元件，当温度发生变化时，波长选择开关的ー些关键指标，例如波长选择开关的中心波长、带宽、插入损耗等指标会发生改变，严重时，会极大地影响波长选择开关的性能，导致波长选择开关不能正常工作。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，从而提出的一种可以大大降低温度相关指标的变化量，从而减小温度补偿要求的波长选择开关。本实用新型采用如下技术方案—种波长选择开关，包括光学兀件和底板，所述的光学兀件和底板之间设置有过渡层，且过渡层的热膨胀系数介于光学元件和底板的热膨胀系数之间。[0009]ー种波长选择开关，所述过渡层为数块热膨胀系数相同的材料排列组合而成。ー种波长选择开关，所述过渡层的层数> I，其各层过渡层的热膨胀系数不同且其在光学元件和底板之间形成热膨胀系数梯次。ー种波长选择开关，所述过渡层与所述光学元件和底板之间可以是胶固定或者焊接固定或者玻璃熔封固定。本实用新型具有如下优点I、采用本实用新型的波长选择开关结构简单、低成本、易封装；2、采用本实用新型可以有效改善因温度变化而引起的指标变化的问题；3、本实用新型的波长选择开关不需要复杂的温度补偿装置，从而降低了波长选择 开关整体温度补偿的复杂度。
图I是现有技术的波长选择开关的光学元件和底板固定结构示意图；图2是本实用新型的第一种光学元件和底板固定结构示意图；图3是本实用新型的第二种元学元件和底板固定结构示意图；图4是本实用新型的过渡层结构俯视图；图5是具有多层结构的过渡层结构示意图。其中101、底板；102、光学元件；103、过渡层；105、过渡层分体。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进ー步说明。本实用新型提出了ー种波长选择开关，其结构具体參见图2所示，在底板101和光学元件102之间设置有过渡层103，该过渡层103设置于光学元件102底部，该过渡层103部分或者全部覆盖光学元件102的底部，过渡层103通过胶固化、焊接、玻璃熔封等任意固定方式，将光学兀件102和底板101固定在一起。光学兀件为波长选择开关里的光栅、反射镜、透镜等光学元件。过渡层103的热膨胀系数应介于底板101和光学元件102的热膨胀系数之间，可起到过渡作用，能有效地减小底板101和光学元件102因温度变化而发生的相对位移，从而有效地提高相关指标的温度稳定性，提升波长选择开关的整体性能。在实际选择波长选择开关中的各个光学元件的匹配过渡层时，可根据具体光学元件的材料和尺寸，选择匹配的过渡层103的材料和尺寸。本实用新型采用的过渡层不仅可以是ー个整体的结构，例如在底板101和光学元件102之间的过渡层103可以是长方体或者圆柱体形状，该过渡层也可以是各种形状的过渡层分体的组合，即此时的过渡层为数块膨胀系数相同的材料排列组合而成。可以根据光学元件102的实际形状和尺寸，来选择匹配的过渡层的形状。过渡层可以由独立的过渡层分体组合而成的结构如图3所示，过渡层103为多个长方形的过渡层分体间隔一定距离设置于光学元件102和底板101之间。过渡层可以采用相同的形状、尺寸组合而成的过渡层分体设置于光学元件和底板之间，过渡层也可以采用不同的形状、尺寸组合而成的过渡层分体设置于光学元件和底板之间。当过渡层中的过渡层分体中有采用不同种性质的材料时，不同性质的材料会加重温度变化的影响，不能提升波长选择开关的整体性能，因此组成过渡层的过渡层分体应当采用同种性质的材料。过渡层不仅可以采用图3实例的过渡层分体呈ー维方向排列组成，也可以由过渡层分体呈ニ维方向阵列排列組成。如图4所示，在底板101和光学元件102之间设置的过渡层103，该过渡层103由多个圆形过渡层分体105保持一定距离沿横竖方向呈阵列排列。所述圆形过渡层分体应当采用同种材料，不能采用不同种材料，否则会加重温度变化对波长选择开关的影响，不能提升波长选择开关的整体性能。如图5所示，采用的过渡层103不仅可以是单层结构，也可以是多层结构，我们可以采用数层具有相同热膨胀系数的过渡层的堆积组合。也可以为了减小光学元件102和底板101之间的热膨胀系数之间的差距，选择采用数层具有不同的热膨胀系数的过渡层组 合。多层具有不同热膨胀系数的过渡层堆积组合，过渡层的层数> 1，这些过渡层在光学元件102和底板101之间形成热膨胀系数梯次。由下至上的过渡层同光学元件的的热膨胀系数差距逐渐变小，由上至下的过渡层同底板的热膨胀系数差距逐渐变小。此时各过渡层的热膨胀系数均介于光学元件102和底板101的热膨胀系数之间，所述中间的过渡层热膨胀系数介干与之上下相邻的过渡层的热膨胀系数之间，所述上部的过渡层热膨胀系数介干与之上下相邻的光学元件、过渡层的热膨胀系数之间，所述下部的过渡层単体热膨胀系数介于与其上下相邻的过渡层、底板的热膨胀系数之间。其中接触光学元件的过渡层的热膨胀系数同光学元件的热膨胀系数差距最小，接触底板的过渡层的热膨胀系数同底板的热膨胀系数差距最小。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所述领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.ー种波长选择开关，包括光学元件和底板，其特征在于 所述的光学元件(102)和底板(101)之间设置有过渡层(103)，且过渡层的热膨胀系数介于光学元件(102)和底板(101)的热膨胀系数之间。
2.如权利要求I所述的ー种波长选择开关，其特征在于 所述过渡层为数块热膨胀系数相同的材料排列组合而成。
3.如权利要求I或权利要求2所述的ー种波长选择开关，其特征在于 所述过渡层的层数> 1，其各层过渡层的热膨胀系数不同且其在光学元件(102)和底板(101)之间形成热膨胀系数梯次。
4.如权利要求I或权利要求2所述的ー种波长选择开关，其特征在于 所述过渡层(103)与所述光学元件(102)和底板(101)之间可以是胶固定或者焊接固定或者玻璃熔封固定。
专利摘要本实用新型公开了一种波长选择开关，其构造包括光学元件和底板以及两者之间设置的过渡层。过渡层的热膨胀系数介于光学元件(102)和底板(101)的热膨胀系数之间。本实用新型具有结构简单、低成本、易封装等优点。采用本实用新型可以有效改善因温度变化而引起的指标变化的问题。
文档编号G02B7/00GK202433586SQ201120557049
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者唐丽红, 孙莉萍, 宋丽丹, 杨柳, 杨睿, 王猛, 袁志林, 郭金平, 陈定康, 马雨虹 申请人:武汉光迅科技股份有限公司