一种多腔标准具的制作方法
一种多腔标准具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多腔标准具的制作方法，其在于首先设计好多腔标准具的结构，确定其滤波特性，再每次减少一个腔，确定其滤波特性，直到最后一个腔，并确认其滤波特性；然后进行逐个腔进行加工调节滤波性的方法设计多腔标准具。采用上述技术方案，本发明所述的多腔标准具的制作方法的有益效果为：解决传统冷加工对多腔标准具控制每个腔透过峰较困难的问题，降低了加工成本；所制作的多腔标准具具有通带带宽大，通带与非通带之间陡直度大，以及透过峰具有平顶性的特性，可很好的满足标准具的特殊运用。
【专利说明】一种多腔标准具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学领域，尤其涉及一种多腔标准具的制作方法。
【背景技术】
[0002]标准具是一种梳状滤波光学元件，其主要技术指标包括:自由光谱范围、透过峰、精细度等。在光学，光通讯领域，标准有着广泛的运用。
[0003]锁波器是用于激光器锁定波长的一种器件，其核心元件就是标准具。这种运用的大致原理如下:在正常情况下，激光器输出波长与标准具的透过峰重合，激光从激光器输出后经过标准具，再到运用端。此时激光从激光器输出的光功率与经过标准具后光功率的比值处于极小值状态。而当激光器输出波长发生漂移时，由于标准具的滤波作用，激光经过标准具后的光功率降低，激光从激光器输出的光功率与经过标准具后光功率的比值增大。这种功率降低现象被探测到并被处理后形成一个反馈信号。这个反馈信号再被提供给激光器波长控制系统，为其修正激光器输出波长提供一个参考信号。有时为了提高反馈信号灵敏度，会选择标准具透过率变化的极值点对应的波长与激光器输出波长重合。总之，标准具在这方面的运用中，对标准具的指标要求主要是透过峰和精细度这两项。
[0004]在某些特殊用途上，要求标准具透过峰具有一定的平顶性，如激光腔选模，InterLeaVer、WDM等。对于单腔标准具，精细度指标与透过峰平顶性指标是相互对立的两项指标。精细度指标要求高了，则透过峰平顶性就差；反之透过峰平顶性好，则精细度指标低。为了能同时满足高精细度和透过峰平顶性好这两项指标，需要采用双腔或多腔标准具。以单腔标准具相比，多腔标准具具有通带带宽更宽，通带与非通带之间具有更高的陡直度，透过峰具有平顶性等优点外。
[0005]以双腔标准具为例。将两个单腔标准具连接在一起实现双腔标准具，为了实现透过峰平顶性，则需要严格控制这两个单腔标准具的透过峰一致，也就是要严格控制这两个单腔标准具的厚度。如果两个单腔标准具的材料是一样的，则两个单腔标准具的厚度要一致。对于精细度为20的50GHz空气隙标准具，两个单腔标准具厚度偏差需要小于19nm，透过峰才具有比较理想的平顶性。这对于单纯通过冷加工实现厚度控制的制作方案来说是很困难的，对于多腔标准具的加工则更具挑战性。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对已有技术存在的不足，提供一种制作多腔标准具的制作方法，以实现多腔标准具各腔光学腔长的精细控制，从而解决单纯光学冷加工很难控制腔长的难题。
[0007]为达到上述目的，本发明所提出的技术方案如下:一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述的多腔标准具至少2个腔，还包括如下步骤:
步骤1:首先设计好多腔标准具的结构，确定其滤波特性，再每次减少一个腔，确定其滤波特性，直到最后一个腔，并确认其滤波特性； 步骤2:加工过程中，首先加工第一个空气腔，并根据设计出的单腔标准具滤波特性，采用向空气腔内冲入一定气压的方法，将单腔标准具滤波特性调节到与设计值一致；
步骤3:然后再在第一个空气腔的基础上，加工第二个空气腔，并根据设计出的双腔标准具滤波特性，再次采用向第二个空气腔内冲入一定气压的方法，将双腔标准具滤波特性调节到与设计值一致；采用同样的方法进行逐个加工，最终完成与设计出的多腔标准具滤波特性一致的多腔标准具。
[0008]进一步的，所述标准具滤波特性可以为标准具透过峰中心波长。
[0009]进一步的，所述标准具空气腔为一个密闭腔，其具有一个冲气体的小孔，并在冲好气体后进行密封。
[0010]进一步的，所述气体可以是氮气等惰性气体。
[0011]进一步的，所述的第一个腔也可以是固体腔。
[0012]采用上述技术方案，本发明所述的多腔标准具的制作方法的有益效果为:解决传统冷加工对多腔标准具控制每个腔透过峰较困难的问题，降低了加工成本；所制作的多腔标准具具有通带带宽大，通带与非通带之间陡直度大，以及透过峰具有平顶性的特性，可很好的满足标准具的特殊运用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是实施例1双腔标准具的结构示意图；
图2是实施例2三腔标准具的结构示意图；
图3是采用本方法设计的单、双、三腔标准具滤波特性曲线。
【具体实施方式】
[0014]以下结合【专利附图】
【附图说明】和实施例对本发明作进一步说明。
[0015]实施例1
如图1所示，双腔标准具包括一个固体腔102和一个空气腔107。101、103、106为具有一定反射率的反射膜。105为融石英平片，108为间隔块，104为充气孔。加工过程中，采用冷加工，将间隔块108大致加工到设计厚度后与固体腔102光胶或深化光胶在一起，并将融石英平片105与间隔块108光胶或深化光胶在一起，构成双腔标准具。然后测试双腔标准具透过峰，若所测透过峰与设计值有偏差，则通过充气孔104向空气腔107冲入一定气压的氮气，使双腔标准具透过峰与设计值相符，最后将充气孔密封，完成双腔标准具的制作。
[0016]本实施例中，由于固体腔无法进行充气调节其透过峰，因此通过充气，对空气腔进行透过峰调节，使其透过峰与固体腔一致，最终实现双腔标准具滤波特性。若上述实施例的固体腔改为空气腔，即第一空气腔，则可先通过充气的方式，调节第一空气腔的透过峰与设计值一致。再对第二空气腔进行充气，调节双腔标准具滤波特性与设计值一致。
[0017]实施例2
如图2所示，三腔标准具包括第一空气腔216、第二空气腔214和第三空气腔212。其中201、204、207、210为融石英平片，213、215、217为间隔块，202、205、208、211为具有一定反射率的反射膜，203、206、209分别充气孔。
[0018]加工过程中，先将融石英平片201、205与间隔块217进行光胶或深化光胶，构成一个单腔标准具，并对其进行滤波特性测试，确定其透过峰，然后通过充气孔203对第一空气腔216冲入一定气压的氮气，调节其透过峰与设计值一致。完成调节后，将充气孔203密封好，完成第一空气腔216的制作。
[0019]将间隔块215与融石英平片204进行光胶或深化光胶。再将间隔块215和融石英平片207进行光胶或深化光胶，构成双腔标准具。对双腔标准具进行滤波特性测试。然后通过充气孔206对第二空气腔214冲入一定气压的氮气，调节其滤波特性与设计值一致。完成调节后，将充气孔206密封好，完成第二空气腔的制作。
[0020]将间隔块213与融石英平片207进行光胶或深化光胶；再将间隔块213和融石英平片210进行光胶或深化光胶，构成三腔标准具。对三腔标准具进行滤波特性测试。然后通过充气孔209对第三空气腔212冲入一定气压的氮气，调节其滤波特性与设计值一致。完成调节后，将充气孔209密封好，完成第三空气腔的制作。
[0021]通过上述步骤完成三腔标准具的制作，对于四腔、五腔等更多腔标准具的制作方法与上述方法类似，可依此类推。图3为采用本方法设计的单、双、三腔标准具滤波特性曲线对比图。
[0022]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属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发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述的多腔标准具至少2个腔，还包括如下步骤: 步骤1:首先设计好多腔标准具的结构，确定其滤波特性，再每次减少一个腔，确定其滤波特性，直到最后一个腔，并确认其滤波特性； 步骤2:加工过程中，首先加工第一个空气腔，并根据设计出的单腔标准具滤波特性，采用向空气腔内冲入一定气压的方法，将单腔标准具滤波特性调节到与设计值一致； 步骤3:然后再在第一个空气腔的基础上，加工第二个空气腔，并根据设计出的双腔标准具滤波特性，再次采用向第二个空气腔内冲入一定气压的方法，将双腔标准具滤波特性调节到与设计值一致；采用同样的方法进行逐个加工，最终完成与设计出的多腔标准具滤波特性一致的多腔标准具。
2.根据权利要求1所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述标准具滤波特性为标准具透过峰中心波长。
3.根据权利要求1所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述标准具空气腔为一个密闭腔，其具有一个冲气体的小孔，并在冲好气体后进行密封。
4.根据权利要求1所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述气体为惰性气体。
5.根据权利要求4所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。
6.根据权利要求1所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述的第一个腔采用固体腔代替空气腔。
【文档编号】G02B5/28GK103995308SQ201310053300
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年2月19日 优先权日:2013年2月19日
【发明者】吴砺, 张新汉, 潘忠灵, 胡豪成, 林磊 申请人:福州高意通讯有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种多腔标准具的制作方法，其在于首先设计好多腔标准具的结构，确定其滤波特性，再每次减少一个腔，确定其滤波特性，直到最后一个腔，并确认其滤波特性；然后进行逐个腔进行加工调节滤波性的方法设计多腔标准具。采用上述技术方案，本发明所述的多腔标准具的制作方法的有益效果为：解决传统冷加工对多腔标准具控制每个腔透过峰较困难的问题，降低了加工成本；所制作的多腔标准具具有通带带宽大，通带与非通带之间陡直度大，以及透过峰具有平顶性的特性，可很好的满足标准具的特殊运用。
【专利说明】一种多腔标准具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学领域，尤其涉及一种多腔标准具的制作方法。
【背景技术】
[0002]标准具是一种梳状滤波光学元件，其主要技术指标包括:自由光谱范围、透过峰、精细度等。在光学，光通讯领域，标准有着广泛的运用。
[0003]锁波器是用于激光器锁定波长的一种器件，其核心元件就是标准具。这种运用的大致原理如下:在正常情况下，激光器输出波长与标准具的透过峰重合，激光从激光器输出后经过标准具，再到运用端。此时激光从激光器输出的光功率与经过标准具后光功率的比值处于极小值状态。而当激光器输出波长发生漂移时，由于标准具的滤波作用，激光经过标准具后的光功率降低，激光从激光器输出的光功率与经过标准具后光功率的比值增大。这种功率降低现象被探测到并被处理后形成一个反馈信号。这个反馈信号再被提供给激光器波长控制系统，为其修正激光器输出波长提供一个参考信号。有时为了提高反馈信号灵敏度，会选择标准具透过率变化的极值点对应的波长与激光器输出波长重合。总之，标准具在这方面的运用中，对标准具的指标要求主要是透过峰和精细度这两项。
[0004]在某些特殊用途上，要求标准具透过峰具有一定的平顶性，如激光腔选模，InterLeaVer、WDM等。对于单腔标准具，精细度指标与透过峰平顶性指标是相互对立的两项指标。精细度指标要求高了，则透过峰平顶性就差；反之透过峰平顶性好，则精细度指标低。为了能同时满足高精细度和透过峰平顶性好这两项指标，需要采用双腔或多腔标准具。以单腔标准具相比，多腔标准具具有通带带宽更宽，通带与非通带之间具有更高的陡直度，透过峰具有平顶性等优点外。
[0005]以双腔标准具为例。将两个单腔标准具连接在一起实现双腔标准具，为了实现透过峰平顶性，则需要严格控制这两个单腔标准具的透过峰一致，也就是要严格控制这两个单腔标准具的厚度。如果两个单腔标准具的材料是一样的，则两个单腔标准具的厚度要一致。对于精细度为20的50GHz空气隙标准具，两个单腔标准具厚度偏差需要小于19nm，透过峰才具有比较理想的平顶性。这对于单纯通过冷加工实现厚度控制的制作方案来说是很困难的，对于多腔标准具的加工则更具挑战性。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对已有技术存在的不足，提供一种制作多腔标准具的制作方法，以实现多腔标准具各腔光学腔长的精细控制，从而解决单纯光学冷加工很难控制腔长的难题。
[0007]为达到上述目的，本发明所提出的技术方案如下:一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述的多腔标准具至少2个腔，还包括如下步骤:
步骤1:首先设计好多腔标准具的结构，确定其滤波特性，再每次减少一个腔，确定其滤波特性，直到最后一个腔，并确认其滤波特性； 步骤2:加工过程中，首先加工第一个空气腔，并根据设计出的单腔标准具滤波特性，采用向空气腔内冲入一定气压的方法，将单腔标准具滤波特性调节到与设计值一致；
步骤3:然后再在第一个空气腔的基础上，加工第二个空气腔，并根据设计出的双腔标准具滤波特性，再次采用向第二个空气腔内冲入一定气压的方法，将双腔标准具滤波特性调节到与设计值一致；采用同样的方法进行逐个加工，最终完成与设计出的多腔标准具滤波特性一致的多腔标准具。
[0008]进一步的，所述标准具滤波特性可以为标准具透过峰中心波长。
[0009]进一步的，所述标准具空气腔为一个密闭腔，其具有一个冲气体的小孔，并在冲好气体后进行密封。
[0010]进一步的，所述气体可以是氮气等惰性气体。
[0011]进一步的，所述的第一个腔也可以是固体腔。
[0012]采用上述技术方案，本发明所述的多腔标准具的制作方法的有益效果为:解决传统冷加工对多腔标准具控制每个腔透过峰较困难的问题，降低了加工成本；所制作的多腔标准具具有通带带宽大，通带与非通带之间陡直度大，以及透过峰具有平顶性的特性，可很好的满足标准具的特殊运用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是实施例1双腔标准具的结构示意图；
图2是实施例2三腔标准具的结构示意图；
图3是采用本方法设计的单、双、三腔标准具滤波特性曲线。
【具体实施方式】
[0014]以下结合【专利附图】
【附图说明】和实施例对本发明作进一步说明。
[0015]实施例1
如图1所示，双腔标准具包括一个固体腔102和一个空气腔107。101、103、106为具有一定反射率的反射膜。105为融石英平片，108为间隔块，104为充气孔。加工过程中，采用冷加工，将间隔块108大致加工到设计厚度后与固体腔102光胶或深化光胶在一起，并将融石英平片105与间隔块108光胶或深化光胶在一起，构成双腔标准具。然后测试双腔标准具透过峰，若所测透过峰与设计值有偏差，则通过充气孔104向空气腔107冲入一定气压的氮气，使双腔标准具透过峰与设计值相符，最后将充气孔密封，完成双腔标准具的制作。
[0016]本实施例中，由于固体腔无法进行充气调节其透过峰，因此通过充气，对空气腔进行透过峰调节，使其透过峰与固体腔一致，最终实现双腔标准具滤波特性。若上述实施例的固体腔改为空气腔，即第一空气腔，则可先通过充气的方式，调节第一空气腔的透过峰与设计值一致。再对第二空气腔进行充气，调节双腔标准具滤波特性与设计值一致。
[0017]实施例2
如图2所示，三腔标准具包括第一空气腔216、第二空气腔214和第三空气腔212。其中201、204、207、210为融石英平片，213、215、217为间隔块，202、205、208、211为具有一定反射率的反射膜，203、206、209分别充气孔。
[0018]加工过程中，先将融石英平片201、205与间隔块217进行光胶或深化光胶，构成一个单腔标准具，并对其进行滤波特性测试，确定其透过峰，然后通过充气孔203对第一空气腔216冲入一定气压的氮气，调节其透过峰与设计值一致。完成调节后，将充气孔203密封好，完成第一空气腔216的制作。
[0019]将间隔块215与融石英平片204进行光胶或深化光胶。再将间隔块215和融石英平片207进行光胶或深化光胶，构成双腔标准具。对双腔标准具进行滤波特性测试。然后通过充气孔206对第二空气腔214冲入一定气压的氮气，调节其滤波特性与设计值一致。完成调节后，将充气孔206密封好，完成第二空气腔的制作。
[0020]将间隔块213与融石英平片207进行光胶或深化光胶；再将间隔块213和融石英平片210进行光胶或深化光胶，构成三腔标准具。对三腔标准具进行滤波特性测试。然后通过充气孔209对第三空气腔212冲入一定气压的氮气，调节其滤波特性与设计值一致。完成调节后，将充气孔209密封好，完成第三空气腔的制作。
[0021]通过上述步骤完成三腔标准具的制作，对于四腔、五腔等更多腔标准具的制作方法与上述方法类似，可依此类推。图3为采用本方法设计的单、双、三腔标准具滤波特性曲线对比图。
[0022]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属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发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述的多腔标准具至少2个腔，还包括如下步骤: 步骤1:首先设计好多腔标准具的结构，确定其滤波特性，再每次减少一个腔，确定其滤波特性，直到最后一个腔，并确认其滤波特性； 步骤2:加工过程中，首先加工第一个空气腔，并根据设计出的单腔标准具滤波特性，采用向空气腔内冲入一定气压的方法，将单腔标准具滤波特性调节到与设计值一致； 步骤3:然后再在第一个空气腔的基础上，加工第二个空气腔，并根据设计出的双腔标准具滤波特性，再次采用向第二个空气腔内冲入一定气压的方法，将双腔标准具滤波特性调节到与设计值一致；采用同样的方法进行逐个加工，最终完成与设计出的多腔标准具滤波特性一致的多腔标准具。
2.根据权利要求1所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述标准具滤波特性为标准具透过峰中心波长。
3.根据权利要求1所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述标准具空气腔为一个密闭腔，其具有一个冲气体的小孔，并在冲好气体后进行密封。
4.根据权利要求1所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述气体为惰性气体。
5.根据权利要求4所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。
6.根据权利要求1所述的一种多腔标准具的制作方法，其特征在于，所述的第一个腔采用固体腔代替空气腔。
【文档编号】G02B5/28GK103995308SQ201310053300
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年2月19日 优先权日:2013年2月19日
【发明者】吴砺, 张新汉, 潘忠灵, 胡豪成, 林磊 申请人:福州高意通讯有限公司
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