一种可调光延迟线的微光电机械制造技术

本发明专利技术在固定直角反射镜阵列的前方设置有横向调节的移动轴，移动轴上设置有移动直角反射镜阵列；固定直角反射镜阵列的入射口设置有准直透镜Ａ，准直透镜Ａ处设置有硅Ｖ形槽Ａ，硅Ｖ形槽Ａ内设置有入射光纤；固定直角反射镜阵列的出射口设置有准直透镜Ｂ，准直透镜Ｂ处设置有硅Ｖ形槽Ｂ，硅Ｖ形槽Ｂ内设置有出射光纤。具有：１．采用多次反射技术，对光信号相位进行连续微调，操作方便，使可调光延迟线高度集成和进行大规模生产，并提高性能和降低成本。２．采用硅的Ｖ形槽和微透镜，实现光信号和光纤间的高效耦合，减小了耦合损耗。３．可用于高速光传输、光交换、微波数据传输与处理等系统以及相控阵雷达，并实现光信号的双向连续相位微调。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学仪器类，尤其涉及光学微光传输的装置。
技术介绍
目前，具有固定延迟或固定延迟间隔的可调光延迟线，已经用于相控阵雷达系统。美国专利6351587 B1，和欧洲专利EP1099965 A2、EP1030534 A2公开了采用多光纤阵列产生固定延迟间隔的可调光延迟线的技术，该技术虽在全光数据传输系统中得到了应用。但是，这种结构的可调光延迟线对信号的相位不能进行连续微调。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可调光延迟线的微光电机械，解决上述难题，以实现对光信号连续相位微调的需要。本专利技术的目的是这样实现的一种可调光延迟线的微光电机械，其固定直角反射镜阵列的前方设置有横向调节的移动轴，移动轴上设置有移动直角反射镜阵列；固定直角反射镜阵列的入射口设置有准直透镜A，准直透镜A处设置有硅V形槽A，硅V形槽A内设置有入射光纤；固定直角反射镜阵列的出射口设置有准直透镜B，准直透镜B处设置有硅V形槽B，硅V形槽B内设置有出射光纤。由于本专利技术采用了以上的技术方案，因而具有以下的优点1，采用微光电机械技术(MOEMS)，设计可对光信号相位连续微调的可调光延迟线，解决了固定延迟光延迟线不能对信号相位连续微调的缺点；同时，采用目前成熟的硅微加工工艺，使该结构的可调光延迟线高度集成和进行大规模生产，并提高性能和降低成本。2，采用微光电机械技术，设计可调光延迟线，采用多次反射技术，实现对延迟光程范围的扩展，从而实现时域上对信号延迟时间的扩展。3，采用硅的V形槽和微透镜，实现光信号和光纤间的高效耦合，减小了耦合损耗。尤其采用直角形反射镜技术，实现反射信号相对于入射信号的平行传输，当轴向移动的反射镜产生离轴运动时，保障信号的平行传输和出射光纤的正确耦合。4，本专利技术可广泛应用于高速光传输与光交换系统、微波数据传输与处理系统以及相控阵雷达。此外，该技术还可用于扫描型光学微干涉系统中，如光学微型Michelson干涉仪等。5，本专利技术构造极为简单，制造容易，操作方便，可实现对光信号的单向或双向的连续相位微调。附图说明图1是本专利技术的一种可调光延迟线的微光电机械的型状结构示意图；图2是图1中沿A-A线放大剖视的型状结构示意图；图3是图1中沿B-B线放大剖视的型状结构示意图。图中1，固定直角反射镜阵列 2，移动直角反射镜阵列3，准直透镜A4，准直透镜B 5，入射光纤 6，出射光纤7，输入光信号 8，输出光信号9，移动轴10，硅V形槽A 11，硅V形槽B 12，硅V形槽具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施作如下详述在图1、图2、图3中，固定直角反射镜阵列1的前方设置有横向调节的移动轴9，移动轴9上设置有移动直角反射镜阵列2。固定直角反射镜阵列1上设置有数只硅V形槽12，移动直角反射镜阵列2上设置有数只硅V形槽12；硅V形槽12的夹角设置为90度。固定直角反射镜阵列1的入射口设置有准直透镜A3，准直透镜A3处设置有硅V形槽A10，硅V形槽A10内设置有入射光纤5。固定直角反射镜阵列1的出射口设置有准直透镜B4，准直透镜B4处设置有硅V形槽B11，硅V形槽B11内设置有出射光纤6。硅V形槽A10、硅V形槽B11的硅板上采用电感耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术，制成夹角为60度的反射镜，并在反射镜阵列上镀有高反射膜以提高反射率。其中，固定直角反射镜阵列1和移动直角反射镜阵列2，采用电感耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术，在硅V形槽12上制有数只相同且相配的直角形反射镜，并在反射镜阵列上镀有高反射膜以提高反射率。移动轴9可采用硅动作器，在驱动电压作用下，其轴向移动距离可实现连续微调，从而通过采用直角反射镜阵列来实现对光信号相位的连续微调。当移动轴9在调节过程中产生离轴偏差时，能保障反射信号相对于入射信号的平行传输。为了减小光信号的传输和耦合损耗，采用准直微透镜A3把输入光信号准直为平行光；采用准直微透镜B4把输出的平行光信号聚焦耦合传至出射光纤6。在实际操作使用中，采用微光电机械技术，以多次反射结构可实现可调光延迟线。当输入光信号7经V形槽12内的入射光纤5，透过微形聚光的准直透镜A3时，在固定直角反射镜阵列1和移动直角反射镜阵列2的硅V形槽12之间形成多路直线形传输，反射信号相对于入射信号的平行传输。最后在固定直角反射镜阵列1的出射口，经微形聚光的准直透镜B4，及设置于V形槽12内的出射光纤6，向外传递输出光信号8。尤其采用硅V形槽12和微透镜的准直透镜A3、准直透镜B4，可实现对入射光信号7的准直，和光信号对出射光纤6的耦合。为了实现对光信号相位的连续调整，可通过移动轴9调节固定直角反射镜阵列1和移动直角反射镜阵列2之间的距离，其调节关系为当光信号的反射次数为n＝2，6，10，14，……时，实现的可调光程变化范围(OPD)为OPD＝2s+(n-2)·s/2，其中，s为可移动直角反射镜阵列的最大轴向移动距离。移动轴9可采用硅动作器，在电压信号驱动下可实现连续轴向移动。在上述过程中，输入光信号7也可经出射光纤6，重复上述光信号传输的逆向过程，由入射光纤5向外传递输出光信号8，从而可对光信号实现双向传输相位的连续调整。本专利技术的可调光延迟线技术的微光电机械技术，可用于光时分复用(OTDM)系统、光波分复用(WDM)系统，用来实现对光信号的相位进行调整，实现多路复用。也可用于光数字信号处理系统，实现数据信号和时钟信号的相位匹配；还可用于微波数据传输系统或相控阵雷达，产生对高速微波数据信号的精确延迟。权利要求1.一种可调光延迟线的微光电机械，其特征在于，固定直角反射镜阵列的前方设置有横向调节的移动轴，移动轴上设置有移动直角反射镜阵列；固定直角反射镜阵列的入射口设置有准直透镜A，准直透镜A处设置有硅V形槽A，硅V形槽A内设置有入射光纤；固定直角反射镜阵列的出射口设置有准直透镜B，准直透镜B处设置有硅V形槽B，硅V形槽B内设置有出射光纤。2.根据权利要求1所述的一利可调光延迟线的微光电机械，其特征在于，固定直角反射镜阵列上设置有数只硅V形槽。3.根据权利要求1所述的一种可调光延迟线的微光电机械，其特征在于，移动直角反射镜阵列上设置有数只硅V形槽。4.根据权利要求2或3所述的一种可调光延迟线的微光电机械，其特征在于，硅V形槽的夹角为90度。5.根据权利要求1所述的一种可调光延迟线的微光电机械，其特征在于，硅V形槽A、硅V形槽B的夹角为60度。6.根据权利要求1所述的一种可调光延迟线的微光电机械，其特征在于，移动轴为硅动作器。全文摘要本专利技术在固定直角反射镜阵列的前方设置有横向调节的移动轴，移动轴上设置有移动直角反射镜阵列；固定直角反射镜阵列的入射口设置有准直透镜A，准直透镜A处设置有硅V形槽A，硅V形槽A内设置有入射光纤；固定直角反射镜阵列的出射口设置有准直透镜B，准直透镜B处设置有硅V形槽B，硅V形槽B内设置有出射光纤。具有1.采用多次反射技术，对光信号相位进行连续微调，操作方便，使可调光延迟线高度集成和进行大规模生产，并提高性能和降低成本。2.采用硅的V形槽和微透镜，实现光信号和光纤间的高效耦合，减小了耦合损耗。3.可用于高速光传输、光交换、微波数据传输与处理等系统以及相控阵雷达，并实现光信号的双向连续相位微调。文档编号G02B6/34本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调光延迟线的微光电机械，其特征在于，固定直角反射镜阵列的前方设置有横向调节的移动轴，移动轴上设置有移动直角反射镜阵列；固定直角反射镜阵列的入射口设置有准直透镜Ａ，准直透镜Ａ处设置有硅Ｖ形槽Ａ，硅Ｖ形槽Ａ内设置有入射光纤；固定直角反射镜阵列的出射口设置有准直透镜Ｂ，准直透镜Ｂ处设置有硅Ｖ形槽Ｂ，硅Ｖ形槽Ｂ内设置有出射光纤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：井文才，张以谟，周革，贾大功，李朝辉，李海峰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]