基于微流控技术的新型光衰减器器件设计

采用液体作为光学器件元素,以微流控技术、电磁驱动技术及MOEMS技术相结合,提出一种新颖的可调光衰减器结构。通过电磁驱动装置控制衰减器中微流体的位置,实现光能量的可调衰减。以电磁驱动方式控制衰减器的调节,它的工作电压小、驱动行程大,且控制电路较为简单。该衰减器具有体积小、衰减范围大的特点,有利于光衰减器的集成化、微型化及制作。

基于微流控技术的新型可调光衰减器

基于微流控技术提出了一种新型可调光衰减器核心芯片结构,利用微流体和可压缩空气实现光衰减的可控调节,并基于此核心芯片设计了两种应用不同驱动技术的微流控光衰减器。通过高斯光束传播理论、亥姆霍兹方程、光场耦合理论与Mathematics软件分析了光衰减器内部光场分布特性,考虑了流体端面衍射影响,给出了流体端面位置与衰减量的关系及响应时间等性能参数。理论表明基于微流控技术的可调光衰减器衰减范围大于50dB,系统响应时间约为0.01s,具有衰减范围大、响应快、插入损耗小、回波损耗大的优点。所提出的光衰减器为寻求小体积、高性能、易集成、灵活可调的新型光通讯器件提供了新的思路。