一种温度敏感补偿器件的制作方法

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种温度敏感补偿器件。

背景技术：

光纤通信正朝着长距离，高速率，超大容量发展，其中光纤放大器已成为高速率，超大容量发展的主流方向，光信号的线路放大、功率放大、前置放大等显得尤为重要。光纤放大器具有高增益、宽带宽、低噪声、高饱和输出等优点，可以作为功率放大器，又可作为全光中继站，光前置放大器使用。

光纤放大器中的增益光纤受温度影响，增益曲线随着温度的变化而改变。为了保持增益稳定，现有的光纤放大器通常采取的方法是为增益光纤提供保温盒，从而将温度始终维持在一个温度点，进而保证增益的稳定性。然而光纤放大器朝着小型化，集成化，低功耗的方向发展，现有产品难以满足要求。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种温度敏感补偿器件，解决了现有技术中光纤放大器的尺寸较大、功耗较大的问题。

本申请实施例提供一种温度敏感补偿器件，包括：输入端准直器、输出端准直器、温度敏感补偿片组件；所述温度敏感补偿片组件设置于所述输入端准直器和所述输出端准直器之间；

所述温度敏感补偿片组件用于将入射光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束在补偿片介质中传输，所述第二光束在空气介质中传输；所述温度敏感补偿片组件插入所述入射光束的长度随温度的变化而变化。

优选的，所述温度敏感补偿片组件包括补偿片、玻璃块、金属块、温度敏感金属条；其中，所述补偿片与所述玻璃块粘接，所述金属块和所述温度敏感金属条粘接，所述玻璃块与所述金属块粘接。

优选的，所述输入端准直器包括光纤、透镜、单芯毛细管、玻璃管；所述输出端准直器包括光纤、透镜、单芯毛细管、玻璃管。

优选的，还包括光隔离器芯件，所述光隔离器芯件设置于所述输入端准直器和所述温度敏感补偿片组件之间。

优选的，还包括光隔离器芯件，所述光隔离器芯件设置于所述温度敏感补偿片组件和所述输出端准直器之间。

优选的，还包括增益平坦滤波片，所述增益平坦滤波片设置于所述输入端准直器和所述温度敏感补偿片组件之间。

优选的，还包括增益平坦滤波片，所述增益平坦滤波片设置于所述温度敏感补偿片组件和所述输出端准直器之间。

优选的，还包括光隔离器芯件、增益平坦滤波片；所述增益平坦滤波片设置于所述输入端准直器和所述温度敏感补偿片组件之间，所述光隔离器芯件设置于所述温度敏感补偿片组件和所述输出端准直器之间。

优选的，还包括光隔离器芯件、增益平坦滤波片；所述光隔离器芯件设置于所述输入端准直器和所述温度敏感补偿片组件之间，所述增益平坦滤波片设置于所述温度敏感补偿片组件和所述输出端准直器之间。

优选的，所述输入端准直器和所述输出端准直器中的所述透镜为自聚焦透镜或球透镜中的一种。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，信号光经输入端准直器进行准直后，入射至温度敏感补偿片组件，输入光束被分为第一光束和第二光束，第二光束在空气介质中传输，第一光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生光程差，具有光程差的两部分光束入射至输出端准直器进行耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。温度敏感补偿片组件插入输入光束的长度随温度的变化而改变，导致第一光束和第二光束的能量比随温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由第一光束和第二光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随温度的变化而改变。本发明提供的温度敏感补偿器件封装体积小，不产生额外功耗，将该温度敏感补偿器件应用在光纤放大器中，可以补偿光纤放大器全温度下的增益，降低光纤放大器功耗，缩小光纤放大器尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的一种温度敏感补偿器件的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的一种温度敏感补偿器件中补偿片与玻璃块的结构示意图；

图3本发明实施例1提供的一种温度敏感补偿器件中金属块与温度敏感金属条的结构示意图；

图4本发明实施例1提供的一种温度敏感补偿器件中玻璃块与金属块的结构示意图；

图5本发明实施例1提供的一种温度敏感补偿器件中入射光束、第一光束、第二光束分别与补偿片的位置关系示意图；

图6为本发明实施例2提供的一种温度敏感补偿器件的结构示意图；

图7为本发明实施例3提供的一种温度敏感补偿器件的结构示意图；

图8为本发明实施例4提供的一种温度敏感补偿器件的结构示意图；

图9为本发明实施例5提供的一种温度敏感补偿器件的结构示意图；

图10为本发明实施例6提供的一种温度敏感补偿器件的结构示意图；

图11为本发明实施例7提供的一种温度敏感补偿器件的结构示意图。

其中，1-输入端准直器、2-温度敏感补偿片组件、3-输出端准直器、4-光隔离器芯件、5-增益平坦滤波片；

2-1-补偿片、2-2-玻璃块、2-3-温度敏感金属条、2-4-金属块；

s-入射光束、s1-第一光束、s2-第二光束。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种温度敏感补偿器件，解决了现有技术中光纤放大器的尺寸较大、功耗较大的问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种温度敏感补偿器件，包括：输入端准直器、输出端准直器、温度敏感补偿片组件；所述温度敏感补偿片组件设置于所述输入端准直器和所述输出端准直器之间；

所述温度敏感补偿片组件用于将入射光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束在补偿片介质中传输，所述第二光束在空气介质中传输；所述温度敏感补偿片组件插入所述入射光束的长度随温度的变化而变化。

本发明中，信号光经输入端准直器进行准直后，入射至温度敏感补偿片组件，入射光束被分为第一光束和第二光束，第二光束在空气介质中传输，第一光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生光程差，具有光程差的两部分光束入射至输出端准直器进行耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。温度敏感补偿片组件插入输入光束的长度随温度的变化而改变，导致第一光束和第二光束的能量比随温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由第一光束和第二光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随温度的变化而改变。本发明提供的温度敏感补偿器件封装体积小，不产生额外功耗，将该温度敏感补偿器件应用在光纤放大器中，可以补偿光纤放大器全温度下的增益，降低光纤放大器功耗，缩小光纤放大器尺寸。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

实施例1提供了一种温度敏感补偿器件，如图1所示，包括：输入端准直器1、输出端准直器3、温度敏感补偿片组件2；所述温度敏感补偿片组件2设置于所述输入端准直器1和所述输出端准直器3之间。

其中，所述温度敏感补偿片组件2包括：补偿片2-1、玻璃块2-2、温度敏感金属条2-3、金属块2-4，所述补偿片2-1与所述玻璃块2-2粘接(如图2所示)，所述金属块2-4和所述温度敏感金属条2-3粘接(如图3所示)，所述玻璃块2-2与所述金属块2-4粘接(如图4所示)，所述温度敏感金属条2-3用于固定于基座上。所述温度敏感金属条2-3在温度变化时会发生形变，使得所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而变化。

所述输入端准直器1和所述输出端准直器3均包括光纤、透镜、单芯毛细管、玻璃管。所述光纤可以为普通光纤、微弯光纤、热扩芯tec光纤中的一种；所述透镜为自聚焦透镜或球透镜中的一种。

如图5所示，所述温度敏感补偿片组件用于将入射光束s分为第一光束s1和第二光束s2；所述第一光束s1入射至所述补偿片2-1，并在补偿片介质中传输；所述第二光束s2在空气介质中传输；所述温度敏感补偿片组件插入所述入射光束的长度随温度的变化而变化。

具体的，信号光经过所述输入端准直器1进行准直处理后，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束s被分成了第一光束s1和第二光束s2，第二光束s2在空气介质中传播，第一光束s1在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输出端准直器3耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射输入光束s的长度随温度的变化而改变，导致第一光束s1和第二光束s2的能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由第一光束s1和第二光束s2的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。

反过来，信号光从所述输出端准直器3输入，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束s被分成了第一光束s1和第二光束s2两部分，第二光束s2在空气介质中传播，第一光束s1在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输入端准直器1耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束s的长度随温度的变化而改变，导致第一光束s1和第二光束s2的能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由第一光束s1和第二光束s2的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。

综上，实施例1信号光正向和反向入射均能够满足不同温度所需补偿曲线的要求。

在实施例1提供的温度敏感补偿器件的基础上，增加光隔离器芯件，得到实施例2。

实施例2：

实施例2提供了一种温度敏感补偿器件，如图6所示，包括：输入端准直器1、输出端准直器3、温度敏感补偿片组件2、光隔离器芯件4；其中，所述温度敏感补偿片组件2设置于所述输入端准直器1和所述输出端准直器3之间，所述光隔离器芯件4设置于所述输入端准直器1和所述温度敏感补偿片组件2之间。

具体的，信号光从所述输入端准直器1输入，入射到所述光隔离器芯件4，信号光通过所述光隔离器芯件4后，到达所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输出端准直器3耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。

反过来，信号光信号光从所述出射端准直器3输入，入射到所述温度敏感补偿片组件2，信号光通过所述温度敏感补偿片组件2后，到达所述光隔离器芯件4时，信号光被所述光隔离器芯件4隔离，无法到达所述输入端准直器1。

综上，实施例2正向满足了不同温度所需补偿曲线的要求，反向隔离信号光。

调整实施例2中的温度敏感补偿片组件、光隔离器芯件的位置，得到实施例3。

实施例3：

实施例3提供了一种温度敏感补偿器件，如图7所示，包括：输入端准直器1、输出端准直器3、温度敏感补偿片组件2、光隔离器芯件4；其中，所述温度敏感补偿片组件2设置于所述输入端准直器1和所述输出端准直器3之间，所述光隔离器芯件4设置于所述温度敏感补偿片组件2和所述输出端准直器3之间。

具体的，信号光从所述输入端准直器1输入，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束之后到达所述光隔离器芯件4，通过所述光隔离器芯件4后在所述输出端准直器3耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。

反过来，光信号从所述出射端准直器3入射到所述光隔离器芯件4，信号光被所述光隔离器芯件4隔离，无法合束到所述入射端准直器1。

综上，实施例3正向满足了不同温度所需补偿曲线的要求，反向隔离信号光。

在实施例1提供的温度敏感补偿器件的基础上，增加增益平坦滤波片，得到实施例4。

实施例4：

实施例4提供了一种温度敏感补偿器件，如图8所示，包括：输入端准直器1、输出端准直器3、温度敏感补偿片组件2、增益平坦滤波片5；其中，所述温度敏感补偿片组件2设置于所述输入端准直器1和所述输出端准直器3之间，所述增益平坦滤波片5设置于所述输入端准直器1和所述温度敏感补偿片组件2之间。

具体的，信号光从所述输入端准直器1输入，入射到所述增益平坦滤光片5，从所述增益平坦滤光片5出射的光信号滤波成所需的曲线，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输出端准直器3耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变，与增益平坦滤波曲线叠加，耦合到所述输出端准直器3。

反过来，信号光从所述输出端准直器3入射到所述增益平坦滤光片5，从所述增益平坦滤光片5出射的光信号滤波成所需的曲线，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输入端准直器1耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。

综上，实施例4正向和反向入射均满足了不同温度所需补偿曲线的要求。

调整实施例4中的温度敏感补偿片组件、增益平坦滤波片的位置，得到实施例5。

实施例5：

实施例5提供了一种温度敏感补偿器件，如图9所示，包括：输入端准直器1、输出端准直器3、温度敏感补偿片组件2、增益平坦滤波片5；其中，所述温度敏感补偿片组件2设置于所述输入端准直器1和所述输出端准直器3之间，所述增益平坦滤波片5设置于所述温度敏感补偿片组件2和所述输出端准直器3之间。

具体的，信号光从所述输入端准直器1输入，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输出端准直器3耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。光信号到达入射到所述增益平坦滤光片5，从所述增益平坦滤光片5出射的光信号滤波成所需的曲线与补偿曲线叠加，耦合到所述出射端准直器3。

反过来，信号光从所述输出端准直器3输入，入射到所述增益平坦滤光片5，从所述增益平坦滤光片5出射的光信号滤波成所需的曲线，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输入端准直器1耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变，与增益平坦滤波曲线叠加，耦合到所述输入端准直器1。

综上，实施例5正向和反向入射均满足了不同温度所需补偿曲线的要求。

在实施例1提供的温度敏感补偿器件的基础上，增加光隔离器芯件、增益平坦滤波片，得到实施例6。

实施例6：

实施例6提供了一种温度敏感补偿器件，如图10所示，包括：输入端准直器1、输出端准直器3、温度敏感补偿片组件2、光隔离器芯件4、增益平坦滤波片5；其中，所述温度敏感补偿片组件2设置于所述输入端准直器1和所述输出端准直器3之间，所述增益平坦滤波片5设置于所述输入端准直器1和所述温度敏感补偿片组件2之间，所述光隔离器芯件4设置于所述温度敏感补偿片组件2和所述输出端准直器3之间。

具体的，信号光从所述输入端准直器1输入，入射到所述增益平坦滤光片5，从所述增益平坦滤光片5出射的光信号滤波成所需的曲线，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。光信号到达所述光隔离器芯件4，通过所述光隔离器芯件4耦合到所述出射端准直器3，两部分光束在所述输出端准直器3耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。

反过来，信号光从所述出射端准直器3入射到所述光隔离器芯件4，信号光被所述光隔离器芯件4隔离，无法合束到所述输入端准直器1。

综上，实施例6正向增益平坦滤波曲线与补偿曲线叠加满足了不同温度所需补偿曲线的要求，反向隔离信号光。

调整实施例6中的光隔离器芯件、增益平坦滤波片的位置，得到实施例7。

实施例7：

实施例7提供了一种温度敏感补偿器件，如图11所示，包括：包括：输入端准直器1、输出端准直器3、温度敏感补偿片组件2、光隔离器芯件4、增益平坦滤波片5；其中，所述温度敏感补偿片组件2设置于所述输入端准直器1和所述输出端准直器3之间，所述光隔离器芯件4设置于所述输入端准直器1和所述温度敏感补偿片组件2之间，所述增益平坦滤波片5设置于所述温度敏感补偿片组件2和所述输出端准直器3之间。

具体的，信号光从所述输入端准直器1输入，入射到所述光隔离器芯件4，透过所述光隔离器芯件4，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输出端准直器3耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。光信号到达所述增益平坦滤波片5，此时补偿曲线与增益平坦滤波曲线叠加，耦合到所述输出端准直器3。

反过来，信号光从所述输出端准直器3入射到所述增益平坦滤波片5，从所述增益平坦滤波片5出射的光信号滤波成所需的曲线，入射到所述温度敏感补偿片组件2，此时入射光束被分成了两部分，一部分入射光束在空气介质中传播，另一部分入射光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生了光程差。两部分光束在所述输入端准直器1耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。所述温度敏感补偿片组件2插入所述入射光束的长度随温度的变化而改变，导致两部分光束能量的比值随着温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由两部分光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随着温度的变化而改变。此时增益平坦滤波曲线与补偿曲线叠加，进入所述光隔离器芯件4，信号光被所述光隔离器芯件4隔离，无法合束到所述输入端准直器1。

综上，实施例7正向增益平坦滤波曲线与补偿曲线叠加满足了不同温度所需补偿曲线的要求，反向隔离信号光。

本发明实施例提供的一种温度敏感补偿器件至少包括如下技术效果：

在本申请实施例中，信号光经输入端准直器进行准直后，入射至温度敏感补偿片组件，入射光束被分为第一光束和第二光束，第二光束在空气介质中传输，第一光束在补偿片介质中传播，通过不同介质的两部分光束的光程不同，产生光程差，具有光程差的两部分光束入射至输出端准直器进行耦合，耦合效率具有光程差引起的波长相关性。温度敏感补偿片组件插入输入光束的长度随温度的变化而改变，导致第一光束和第二光束的能量比随温度的变化而改变，波长相关曲线的振幅和周期由第一光束和第二光束的能量比决定，从而波长相关曲线的振幅和周期随温度的变化而改变。本发明提供的温度敏感补偿器件封装体积小，不产生额外功耗，将该温度敏感补偿器件应用在光纤放大器中，可以补偿光纤放大器全温度下的增益，降低光纤放大器功耗，缩小光纤放大器尺寸。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。