[发明专利]用于阵列波导光栅（AWG）模块的新的改进的可变双向热补偿器

说明书

公开了一种热补偿器，用于与阵列波导光栅(AWG)模块结合使用，阵列波导光栅(AWG)模块进而在光网络内与波长复用和解复用结合使用。热补偿器包括一弓形框元件、一中央杆元件以及一螺钉。弓形框元件以一热膨胀系数(CTE)高于或大于中央杆元件的热膨胀系数(CTE)为特征，从而，在炎热温度条件下，弓形框元件能够以比中央杆元件大的一速率膨胀和伸长，然而，在寒冷温度条件下，弓形部件的收缩的速率被中央杆元件的收缩的慢的速率有效地阻滞。弓形框元件适于附接于一无热阵列波导光栅(AAWG)模块的一可移动部分，从而弓形元件的膨胀和收缩的移动影响无热阵列波导光栅(AAWG)模块的可移动部分的移动，以在横跨无热阵列波导光栅(AAWG)模块设计操作的迥然不同的温度条件下保持无热阵列波导光栅(AAWG)模块的合适的聚焦。

技术领域

本发明涉及热补偿器，且更特别地涉及一种新的改进的热补偿器，其能与阵列波导光栅(AWG)模块结合使用，所述阵列波导光栅(AWG)模块进而在光网络(opticalnetworks)中与波长复用和解复用结合使用。

背景技术

针对在光网络中与波长复用和解复用结合使用的阵列波导光栅(AWG)模块，已发现，随着温度变化，工作波长也会变化，由此影响性能。目前存在两种类型的阵列波导光栅(AWG)模块，第一种类型的阵列波导光栅(AWG)模块称为一热阵列波导光栅(AWG)模块，其中，一加热器和一热电偶被使用以保持所述模块的温度恒定。这显然提高了波长的稳定性，然而，这些部件会消耗功率，并且在额外的部件引入系统中的情况下，整个系统的可靠性会有所降低。第二种类型的阵列波导光栅(AWG)模块是一无加热或无热阵列波导光栅(AAWG)模块。无热阵列波导光栅(AAWG)模块的一个优点是，它实际上是一无源结构，因为它的功率消耗为零。然而，一个显著的缺点是，一无加热或无热阵列波导光栅(AAWG)模块只能在一相当良好既定(well-established)的工作温度范围内可靠地操作。例如，目前，该温度范围从-15℃延伸至70℃，尽管已经报道这种无热阵列波导光栅(AAWG)模块的使用正用在-40℃至85℃的温度范围内。然而，也有报道称，在这样的温度范围内使用这种无热阵列波导光栅(AAWG)模块的一显著的缺点导致更大的波长的不稳定性，所述更大的波长的不稳定性被称为国际电信联盟(ITU)所建立的波长偏置(offset)。

在补偿使用无热阵列波导光栅(AAWG)模块的这种波长的不稳定性的努力中，已采用了各种无加热热补偿器。例如，参照图1a至图2c，如示出一常规的阵列波导光栅(AWG)模块10的图1a至图1c所示，看到的是，随着温度在低温(low temperature)条件、经过中温(mid-temperature)条件到高温(high temperature)条件之间变化，常规的阵列波导光栅(AWG)模块10的焦点偏移(shift)。据此，如图2a至图2c中所示，示出一无加热或无热阵列波导光栅(AAWG)模块20，其设置有未示出的一热补偿器，热补偿器使无加热或无热波导光栅(AAWG)模块20的一前部22物理地或机械地移动或位移，以有效地使无加热或无热波导光栅(AAWG)模块20的焦点重新聚焦，从而使最终输出的焦点有效地恒定，而不管无加热或无热阵列波导光栅(AAWG)模块20使用在如何温度下。然而，还知晓的是，热致波长变化横跨操作的宽泛的可变的温度范围是非线性的，这意味着，与无加热或无热阵列波导光栅(AAWG)模块20在相对温暖(warm)的环境中操作时相比，当无加热或无热阵列波导光栅(AAWG)模块20在相对寒冷(cold)的环境中操作时，例如无加热或无热阵列波导光栅(AAWG)模块20的前部22的机械移动或位移补偿是不同的。