[发明专利]一种可自动稳定挡板位置的静电驱动可变光衰减器

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电驱动可变光衰减器，具体来说，涉及一种可自动稳定挡板位置的静电驱动可变光衰减器。 

背景技术

可调变光衰减器(VOA)是光网络中的一种重要的光纤无源器件,是组成光放大器的关键部件,在光纤通信系统中起到功率平衡的关键作用。可调变光衰减器类型包括机械型,波导型,液晶型,和微机械(MEMS)型等。其中波导型与液晶型可调变光衰减器尚不成熟,机械式可调变光衰减器应用最广，但体积较大,结构复杂。MEMS型可调变光衰减器性能可靠,结构紧凑,造价低廉,易于批量生产,具有广泛的发展前景。目前的MEMS型可调变光衰减器主要有挡板结构和微镜结构。前者工艺设计较复杂，而后者则难在封装。通常的挡板型结构由于结构材料本身选择及加工过程等可能带来机械结构在恒定驱动力下的位置漂移问题，从而造成输出波动。因此MEMS可调变光衰减器仍是目前的研究热点之一。 

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种可自动稳定挡板位置的静电驱动可变光衰减器，该静电驱动可变光衰减器可动态调节活动梳齿的驱动电压，从而稳定挡板的输出位置。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 

一种可自动稳定挡板位置的静电驱动可变光衰减器，该静电驱动可变光衰减器包括挡板、活动梳齿、两侧沿纵向弯折的弹簧、两个第一锚区、固定梳齿电极、两个活动梳齿电极、光纤槽固定框、固定梳齿、两个应变电阻、两个应变电极、衬底和第二锚区；光纤槽固定框、第一锚区、第二锚区和应变电阻分别固定连接在衬底上，且应变电阻和第一锚区之间设有绝缘层；光纤槽固定框围成光纤槽，挡板嵌在光纤槽中，挡板的一端固定连接在活动梳齿的一侧；每个第一锚区的顶 面设有一个活动梳齿电极，每个应变电阻的顶面设有一个应变电极；弹簧的两侧分别与一个应变电阻连接，且弹簧的中部与活动梳齿固定连接；第二锚区的一侧设有固定梳齿，固定梳齿和活动梳齿交替布置，第二锚区的顶面设有一个固定梳齿电极。 

进一步，所述的可自动稳定挡板位置的静电驱动可变光衰减器，还包括反馈驱动电路，该反馈驱动电路包括电流源、电位器、第一电阻、第二电阻、输出电阻、应变电阻、放大器和三极管，电流源和应变电阻构成电桥的一个边，电位器和第一电阻构成电桥的另一边，该电桥两边的输出端接放大器，放大器输出控制三极管导通状态，三极管的基极与放大器输出端之间连接第二电阻，三极管的发射极接地，三极管的集电极和电源之间接输出电阻，输出电阻的两端接活动梳齿电极和固定梳齿电极。 

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 

（1）可动态调节活动梳齿的驱动电压，从而稳定挡板的输出位置。本发明的静电驱动可变光衰减器中，设有应变电阻、应变电极和反馈驱动电路。反馈驱动电路可以将应变电阻的信号和驱动电压联系起来，构成负反馈。如果驱动电压发生变化时，将引起挡板位置的变化，从而影响接受光信号强度。挡板位置发生变化，应变电阻随之发生变化。应变电阻发生变化，导致该电桥臂上的电压相对另一边发生变化，放大器根据输入电压的变化调节三极管的导通状态，改变驱动电压，使挡板位置回复设定位置。即实现负反馈。应变电阻通过放大器调节驱动电压，使驱动电压保持稳定。因此，调节驱动电压可以调节挡板位置，进而可调节接收光纤中的光强，达到可调节光衰减的目的，避免了温度和电压波动等因素对驱动电压的影响。 

（2）可随时输出不同的光强度。在本发明中，如果需要输出不同的光强度，可调节反馈驱动电路中的电位器来实现。调节电位器，可以改变反馈驱动电路输出的驱动电压。由于驱动电压的输出端分别与固定梳齿电极和活动梳齿电极连接，所以可以改变加载在固定梳齿和活动梳齿上的电压，影响活动梳齿的移动幅度，进而改变挡板的位置，实现不同光强度的输出。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图2是本发明的剖视图。 

图3是本发明中反馈驱动电路的原理图。 

图中有：挡板1、活动梳齿2、弹簧3、第一锚区4、固定梳齿电极5、活动梳齿电极6、光纤槽固定框7、固定梳齿8、应变电阻9、应变电极10、衬底11、第二锚区12、光纤槽13、电流源C1、电位器W、第一电阻R1、放大器A、第二电阻R2、三极管Q、输出电阻Rc。 

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。