专利名称：一种环境温度补偿型的光器件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环境温度补偿型的光器件。
背景技术：
光器件有些是温度敏感器件，其性能易随环境温度的改变而发生变化。如可调式光衰减器(VOA)，通过控制设置在透镜与光纤插针之间的可调衰减器 (VOA)芯片的温度，使其热胀冷缩来遮挡入射光的面积，使得部分光束借由该光可调衰减器 (VOA)芯片透射，对入射的光束进行衰减，然而，该可调式光衰减器(VOA)内的温度容易随 环境温度变化而改变，从而导致所述光可调衰减器(VOA)芯片的温度发生变化，使其因为 环境温度的改变而改变其遮挡的入射光量。再如用于将光差分相移键控(DPSK)相位编码的信号转化成强度编码的信号的延 迟干涉仪，该延迟干涉仪包括两路光束进行传输，通过控制两束光路之间的光程差(OPD) 来调整干涉强度，温度的控制才能确保所述OPD的稳定，然而，该延迟干涉仪内的温度容易 随环境温度变化而改变，从而导致该延迟干涉仪因为环境温度的改变而产生相位漂移。
发明内容鉴于此，有必要提供一种环境温度补偿型的光器件，以自动补偿环境温度对光器 件的影响。为了实现上述目的，本实用新型提供一种环境温度补偿型的光器件，所述环境温 度补偿型的光器件包括环境温度感应单元、加热单元，该环境温度感应单元用于感应环境 温度变化并自动调整分配到加热单元的电压，该加热单元根据所接收到的电压输出相应的热量。其中，较佳方案为所述环境温度感应单元与加热单元电性串联连接。其中，较佳方案为所述环境温度感应单元与加热单元并联后再与分压电阻串联。其中，较佳方案为温度感应单元为正温度系数的热敏电阻。其中，较佳方案为温度感应单元为负温度系数的热敏电阻。其中，较佳方案为该环境温度感应单元由正温度系数热敏电阻和调节电阻并联 构成，该电阻用于调整环境温度感应单元整体阻值随温度变化的系数，使其与加热单元的 环境温度系数匹配。其中，较佳方案为该环境温度感应单元由负温度系数热敏电阻和调节电阻并联 构成，该电阻用于调整环境温度感应单元整体阻值随温度变化的系数，使其与加热单元的 环境温度系数匹配。其中，较佳方案为所述温度感应单元可置于光器件内部任何位置。其中，较佳方案为所述光器件的加热单元设置在可调式光衰减器的可调衰减器 芯片上。由于在光器件中采用了上述环境温度补偿型的光器件，使得光器件能够自动补偿环境温度对光器件产生的影响，从而提高光器件的稳定性和可靠性。
图1为使用环境温度补偿型的光器件的可调式光衰减器的第一实施例的结构示 意图。图2为使用环境温度补偿型的光器件的可调式光衰减器的第二实施例的结构示 意图。图3为未使用环境温度补偿型的光器件的可调式光衰减器的电压与衰减量的关 系曲线图。图4为使用了环境温度补偿型的光器件后的可调式光衰减器的电压与衰减量的 关系曲线图。图5为使用环境温度补偿型的光器件的干涉仪的第一实施例的结构示意图。图6为使用环境温度补偿型的光器件的干涉仪的第二实施例的结构示意图。图7为未使用环境温度补偿型的光器件的干涉仪的电压与相位调节量的关系曲 线图。图8为使用了环境温度补偿型的光器件后的干涉仪的电压与相位调节量的关系 曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。图1为使用环境温度补偿型的光器件的可调式光衰减器的第一实施例的结构示 意图，该可调式光衰减器10包含准直器11，其中所述准直器11包括透镜111以及光纤插针 113、一光可调衰减器芯片15介于所述透镜111与光纤插针113之间，所述透镜111的前端 包括一反射镜17。在该可调衰减器芯片15上设有一加热单元16，该加热单元16根据所接收到的电 压输出相应热量给所述可调衰减器芯片15，该加热单元16电性串联有环境温度感应单元 18，该环境温度感应单元18由一个热敏电阻183和一个调节电阻181并联而成，并联调节 电阻181是为了使环境温度感应单元18阻值与加热单元16的环境温度系数匹配，所述环 境温度感应单元18可安置于可调式衰减器10内部任何位置，用于通过感应环境温度大小 从而来调整加热单元16的电压大小；所述环境温度感应单元18、加热单元16构成环境温 度补偿型的光器件19，该环境温度补偿型的光器件19由外部电源供电。当环境温度升高时，正温度系数的热敏电阻183阻值也相应变大，使得热敏电阻 183所分到的电压变大，而加热单元16的电压则变小，从而使得加热单元16自动降温，以保 持可调衰减器芯片15的温度不变，使其不会因为环境温度的改变而热胀冷缩改变其遮挡 入射光量。当环境温度降低时，正温度系数的热敏电阻183阻值也相应变小，使得热敏电阻 183所分到的电压变小，而加热单元16的电压则变大，从而使得加热单元16自动升温，以保 持可调衰减器芯片15的温度不变，使其不会因为环境温度的改变而热胀冷缩改变其遮挡 入射光量。[0029]所述热敏电阻183也可为负温度系数的热敏电阻。图2为使用环境温度补偿型的光器件的可调式光衰减器的第二实施例的结构示 意图，该可调式光衰减器20包含准直器21，其中所述准直器21包括透镜211以及光纤插针 213、一光可调衰减器芯片25介于所述透镜211与光纤插针213之间，所述透镜211的前端 包括一反射镜27。在该可调衰减器芯片25上设有一加热单元26，该加热单元26根据所接收到的电 压输出相应的热量给所述可调衰减器芯片25，该加热单元26并联有一环境温度感应单元 28后再与分压单元24串联，该环境温度感应单元28由一个热敏电阻283和一个调节电阻 281并联而成，并联调节电阻281是为了使环境温度感应单元28阻值与加热单元26的环境 温度系数匹配，所述环境温度感应单元28可安置于可调式衰减器20内部任何位置，用于通 过感应环境温度大小来调整加热单元26的电压大小；所述环境温度感应单元28、加热单元 26构成环境温度补偿型的光器件29，该环境温度补偿型的光器件29由外部电源供电。当环境温度升高时，正温度系数的热敏电阻283阻值也相应变大，使得热敏电阻 283所分到的电压变大，而加热单元26的电压则变小，从而使得加热单元26自动降温，以保 持可调衰减器芯片25的温度不变，使其不会因为环境温度的改变而热胀冷缩改变其遮挡 入射光量。当环境温度降低时，正温度系数的热敏电阻283阻值也相应变小，使得热敏电阻 283所分到的电压变小，而加热单元26的电压则变大，从而使得加热单元26自动升温，以保 持可调衰减器芯片25的温度不变，使其不会因为环境温度的改变而热胀冷缩改变其遮挡 入射光量。所述热敏电阻283也可为负温度系数的热敏电阻。如图3所示，为未使用环境温度补偿型的光器件的可调式光衰减器的电压与衰减 量的关系曲线图；横坐标表示电压，纵坐标表示衰减量，斜线31为环境温度为75°C时衰减 量随电压变化的曲线，斜线33为环境温度为_5°C时衰减量随电压变化的曲线；也就是说， 由于没使用环境温度补偿型的光器件，可调式光衰减器在环境温度分别为75°C和_5°C时 衰减量存在严重漂移。如图4所示，为使用了环境温度补偿型的光器件后的可调式光衰减器的电压与衰 减量的关系曲线图；横坐标表示电压，纵坐标表示衰减量，斜线41为环境温度为75°C时衰 减量随电压变化的曲线，斜线43为环境温度为_5°C时衰减量随电压变化的曲线，该两条曲 线具有几乎相同的斜率；也就是说，在使用了环境温度补偿型的光器件后，可调式光衰减器 在环境温度分别为75°C和_5°C时衰减量没有受到环境温度的改变带来的影响。图5为使用环境温度补偿型的光器件的干涉仪的第一实施例的结构示意图，该干 涉仪50的分光器51将入射光束分离成第一光束和第二光束，第一光束经由第一干涉臂I 传输并由第一反射器55反射回分光器51，第二光束经由第二干涉臂II传输并由第二反射 器58反射回分光器51，上述第一束光束和第二束光束在分光器51处发生干涉后传输出分 光器51，在第一路光路中依次设有加热单元53和一第一反射器55，加热单元53用于改变 第一光路的光程，且该加热单元为光学透明材质。所述加热单元53电性串联一环境温度感应单元57，该环境温度感应单元57由一 个热敏电阻571和一个调节电阻573并联而成，并联调节电阻573是为了使环境温度感应单元57阻值与加热单元53的环境温度系数匹配，所述环境温度感应单元57安置于干涉仪 50内部，用于通过感应环境温度大小从而来调整加热单元53的电压大小；所述环境温度感 应单元57、加热单元53构成环境温度补偿型的光器件59，该环境温度补偿型的光器件59 由外部电源供电。当环境温度升高时，正温度系数的热敏电阻571阻值也相应变大，使得热敏电阻 571所分到的电压变大，而加热单元53的电压则变小，从而使得加热单元53自动降温，以保 持加热单元53的整体温度不变，使干涉仪50不会因为环境温度的改变而产生相位漂移。当环境温度降低时，正温度系数的热敏电阻571阻值也相应变小，使得热敏电阻 571所分到的电压变小，而加热单元53的电压则变大，从而使得加热单元53自动升温，以保 持加热单元53的整体温度不变，使干涉仪50不会因为环境温度的改变而产生相位漂移。所述热敏电阻571也可为负温度系数的热敏电阻。图6为使用环境温度补偿型的光器件的干涉仪的第二实施例的结构示意图，该干 涉仪60的分光器61将入射光束分离成第一光束和第二光束，第一光束经由第一干涉臂I 并由第一反射器65反射回分光器61，第二光束经由第二干涉臂II传输并由第二反射器68 反射回分光器61，上述第一束光束和第二束光束在分光器61处发生干涉后传输出分光器 61,在第一路光路中依次设有加热单元63和一第一反射器65，加热单元63用于改变第一光 路的光程，且该加热单元为光学透明材质。该加热单元63并联有一环境温度感应单元67后再与分压单元64串联，该环境温 度感应单元67由一个热敏电阻671和一个调节电阻673并联而成，并联调节电阻673是为 了使环境温度感应单元67阻值与加热单元63的环境温度系数匹配，所述环境温度感应单 元67安置于干涉仪60内部，用于通过感应环境温度大小来调整加热单元63的电压大小； 所述环境温度感应单元67、加热单元63构成环境温度补偿型的光器件69，该环境温度补偿 型的光器件69由外部电源供电。当环境温度升高时，正温度系数的热敏电阻671阻值也相应变大，使得热敏电阻 671所分到的电压变大，而加热单元63的电压则变小，从而使得加热单元63自动降温，以保 持加热单元63的整体温度不变，使干涉仪60不会因为环境温度的改变而产生相位漂移。当环境温度降低时，正温度系数的热敏电阻671阻值也相应变小，使得热敏电阻 671所分到的电压变小，而加热单元63的电压则变大，从而使得加热单元63自动升温，以保 持加热单元63的整体温度不变，使干涉仪60不会因为环境温度的改变而产生相位漂移。所述热敏电阻671也可为负温度系数的热敏电阻。如图7所示，为未使用环境温度补偿型的光器件的干涉仪的电压与相位调节量的 关系曲线图；横坐标表示电压，纵坐标表示相位调节量，斜线71为环境温度为75°C时相位 调节量随电压变化的曲线，斜线73为环境温度为_5°C时相位调节量随电压变化的曲线；也 就是说，由于没使用环境温度补偿型的光器件，干涉仪在环境温度分别为75°C和_5°C时相 位调节量存在漂移。如图8所示，为使用了环境温度补偿型的光器件后的干涉仪的电压与相位调节量 的关系曲线图；横坐标表示电压，纵坐标表示相位调节量，斜线81为环境温度为75°C时相 位调节量随电压变化的曲线，斜线83为环境温度为_5°C时相位调节量随电压变化的曲线， 该两条曲线重合；也就是说，由于使用了环境温度补偿型的光器件，干涉仪在环境温度分别为75°C和_5°C时相位调节量没有受到环境温度的改变带来的影响。由于在光器件中采用了上述环境温度补偿型的光器件，使得该光器件能够自动补 偿环境温度对光器件产生的影响，从而提高光器件的稳定性和可靠性。尽管结合优选实施方案具体介绍了本实用新型，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。
权利要求一种环境温度补偿型的光器件，其特征在于所述环境温度补偿型的光器件包括环境温度感应单元、加热单元，该环境温度感应单元用于感应环境温度变化并自动调整分配到加热单元的电压，该加热单元根据所接收到的电压输出相应的热量。
2.根据权利要求1所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是所述环境温度感 应单元与加热单元电性串联连接。
3.根据权利要求1所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是所述环境温度感 应单元与加热单元并联后再与分压电阻串联。
4.根据权利要求1所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是温度感应单元为 正温度系数的热敏电阻。
5.根据权利要求1所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是温度感应单元为 负温度系数的热敏电阻。
6.根据权利要求1所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是该环境温度感应 单元由正温度系数热敏电阻和调节电阻并联构成，该电阻用于调整环境温度感应单元整体 阻值随温度变化的系数，使其与加热单元的环境温度系数匹配。
7.根据权利要求1所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是该环境温度感应 单元由负温度系数热敏电阻和调节电阻并联构成，该电阻用于调整环境温度感应单元整体 阻值随温度变化的系数，使其与加热单元的环境温度系数匹配。
8.根据权利要求1所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是所述温度感应单 元可置于光器件内部任何位置。
9.根据权利要求1至8所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是所述光器件 的加热单元设置在可调式光衰减器的可调衰减器芯片上。
10.根据权利要求1至8所述的一种环境温度补偿型的光器件，其特征是所述光器件 的加热单元用于调节干涉仪的干涉臂的光程。
专利摘要本实用新型公开了一种环境温度补偿型的光器件，所述环境温度补偿型的光器件包括环境温度感应单元、加热单元，该环境温度感应单元用于感应环境温度变化并自动调整分配到加热单元的电压，该加热单元根据所接收到的电压输出相应的热量。使用该恒温控制装置能够自动补偿环境温度对光器件产生的影响，从而提高光器件的稳定性和可靠性。
文档编号G05D23/02GK201716491SQ20092026076
公开日2011年1月19日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者任晓辉, 谢红, 陈彬 申请人:昂纳信息技术(深圳)有限公司