专利名称：光纤光栅波长的温度补偿器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型是一种用机械结构进行温度补偿的装置，属于光纤光栅波长的自动补偿技术领域。
二背景技术：
光纤光栅的布喇格波长(λ)是决定于光纤光栅的周期(Λ)和平均折射率(n)。当温度变化时，Λ和n将发生变化，导致λ的漂移。
目前已有利用构成材料的热膨胀系数来调节光纤上的张力，导致光纤光栅波长的稳定。例如(1)利用双金属结构；(2)利用菱形结构等来调节光纤上的张力。此类机构结构的缺点张力调节范围小，封装后难以调整，体积大。
三、技术内容1、发明目的本实用新型的发明目的就是提供一种使光纤光栅的布喇格波长不随温度而变化，能自动达到波长/温度补偿目的的光纤光栅波长的温度补偿器。
2、技术方案本实用新型的光纤光栅波长的温度补偿器，由光纤和温度补偿部分所组成。该装置由固定基座、弹簧片、螺杆、活动基座、导向装置、基板所组成，固定基座的下端固定在基板上的一端，基板的另一端固定有导向装置，活动基座位于导向装置上并可在基板上滑动，螺杆的一端穿过固定基座，螺杆的另一端与活动基座螺纹连接。弹簧片为圆弧形，其两头分别固定在固定基座和活动基座上。螺杆、固定基座、活动基座采用相同的材料制成，即热膨胀系数一致的材料。弹簧片采用低热膨胀系数的材料制成，且其热膨胀系数小于螺杆的热膨胀系数。
工作原理光纤光栅的布喇格波长(λ)是决定于光纤光栅的周期(Λ)和平均折射率(n)。当温度变化时，Λ和n将发生变化，导致λ的漂移。
在光纤光栅上预先加上一个张力，由于光纤光栅的拉长，引起光纤光栅Λ和n的变化，诱发λ的漂移。如果这个预加的张力随着温度增加而减小，这就可能由于预加张力减小引起波长的减小，来补偿由于温度升高引起的波长增加。本发明的组合机构就用此原理设计的。
工作过程(1)光纤光栅用环氧树脂胶粘牢在固定基座(3)、活动基座(6)上；(2)用螺杆(5)调节固定基座(3)、活动基座(6)的相对位置，使光纤处于合适的拉直状态；(3)弹簧片(4)的两端嵌入固定基座(3)、活动基座(6)的边槽内，使弹簧片的弯曲顶端顶住光纤，产生一个附加张力；(4)当温度增加时，螺杆产生热膨胀，引起活动基座相对位移(增加)，在光纤光栅上产生张力，引起波长增加；(5)由于活动基座位移增加，同时使弹簧片的弹性释放，减小了附加张力，使波长减小。补偿了温度对波长的影响；(6)当温度减小时，上述过程相反。
3、技术效果本实用新型的的优点在于可调节光纤上预加张力；利用弹簧片可在光纤上产生附加张力，增加张力的调节范围；当温度变化时，可利用组合结构来保持光纤上的张力基本不变。因此能自动达到波长/温度补偿的目的。
四
图1是本实用新型的总体结构示意图。其中包括光纤光栅1、粘接剂2、固定基座3、弹簧片4、螺杆5、活动基座6、导向装置7、基板8。
五、具体实施方法本实用新型的光纤光栅波长的温度补偿器，由光纤和温度补偿部分所组成，该装置由固定基座3、弹簧片4、螺杆5、活动基座6、导向装置7、基板8所组成，固定基座3的下端固定在基板8上，基板8的另一端固定有导向装置7，活动基座6位于导向装置7之间并可在基板8上定向滑动。螺杆5的一端穿过固定基座3，螺杆5的另一端与活动基座6螺纹连接。弹簧片4为圆弧形，其两头分别固定在固定基座3和活动基座6上。
具体要求如下1、螺杆一双基座采用相同材料。例如铝、钢等，在0～100℃温度范围内，热膨胀系数为α1＝10-5/度数量级。
2、弹簧片材料的热膨胀系数α2＜α1，可采用殷钢片，比上述材料小一个数量级。
3、保证活动基座6移动灵活，尽量减少与基板8的磨擦力。
4、为了保证活动基座6的轴向移动，活动基座6的两旁加导向装置7。
5、弹簧片4夹持在固定基座3、活动基座6之间，必须具有弹性。
权利要求1.一种光纤光栅波长的温度补偿器，由光纤和温度补偿部分所组成，其特征在于该装置由固定基座(3)、弹簧片(4)、螺杆(5)、活动基座(6)、导向装置(7)、基板(8)所组成，固定基座(3)的下端固定在基板(8)上的一端，基板(8)的另一端固定有导向装置(7)，活动基座(6)位于导向装置(7)上并可在基板(7)上滑动，螺杆(5)的一端穿过固定基座(3)，螺杆(5)的另一端与活动基应(6)螺纹连接，弹簧片(4)为圆弧形，其两头分别固定在固定基座(1)和活动基座(6)上。
2.根据权利要求1所述的光纤光栅波长的温度补偿器，其特征在于螺杆(5)、固定基座(3)、活动基座(6)采用相同的材料制成，即热膨胀系数一致的材料。
3.根据权利要求1或2所述的光纤光栅波长的温度补偿器，其特征在于弹簧片(4)采用低热膨胀系数的材料制成，且其热膨胀系数小于螺杆(5)的热膨胀系数。
专利摘要光纤光栅波长的温度补偿器是一种机械的方式进行温度补偿的装置能自动达到波长/温度补偿的目的。该装置由固定基座、弹簧片、螺杆、活动基座、导向装置、基板所组成，固定基座的下端固定在基板上的一端，基板的另一端固定有导向装置，活动基座位于导向装置上并可在基板上滑动，螺杆的一端穿过固定基座，螺杆的另一端与活动基座螺纹连接，弹簧片为圆弧形，其两头分别固定在固定基座和活动基座上。螺杆、固定基座、活动基座采用相同的材料制成，即热膨胀系数一致的材料。弹簧片采用低热膨胀系数的材料制成，且其热膨胀系小于螺杆的热膨胀系数。
文档编号G01K1/00GK2550738SQ0226268
公开日2003年5月14日 申请日期2002年6月25日 优先权日2002年6月25日
发明者庞淑鸣, 崔一平, 钟嫄 申请人:东南大学