光纤可变衰减器 本发明是一种用于光纤通讯及光学网络的可变衰减器，尤其是指一种具有线性步进动作机构的电机驱动式光纤可变衰减器。
光纤衰减器是用于减少在光纤内所传播的光能的被动式光学组件，其可分为固定的或是可变的衰减器。光学衰减器广泛应用在光学传输系统和光学网络当中，特别是用于涉及“信息高速公路工程”的光学的波长分割多路技术(Wavelength division multiplexing，WDM)网络。电机驱动式光纤可变衰减器(MDOVA)是应用在WDM网络中的一种新装置，其可自动保持接收的能量处于某一确定的水平，使网络的性能大为改善。美国第5,745,634号专利揭示了一种电机驱动式光纤可变衰减器，它是采用一变速箱来实现线性动作，而采用一弹簧来减少后冲。此复杂的构造只能设置在大的装置内。调整此可变衰减器(OVA)装置在某一确定衰减值并不是一个好的解决方案。为克服上述不足，光学探测器被应用在OVA模组上以测试实际的光能。但此装置相当复杂，而且明显增加了此OVA的成本。
此外，现有技术未能致力于衰减光谱中的偏振现象，其中此偏振因一不定密度滤光器的两光学表面间的干涉而产生的。此导致了当OVA应用在WDM系统或网络中时会限制到其应用的问题。
本发明的目的在于提供一种成本低、功能可靠、并具有单一结构地电机驱动式可变衰减器。
本发明的目的通过以下技术方案来实现的：本发明可变衰减器包括有促使一导引螺栓旋转移动的电动机及联合该导引螺栓直线运动的螺帽。一不定密度滤光器随着该直线运动的螺帽运动，其中该滤光器被设置在两间隔的瞄准仪之间，以提供在其间传播的光的线性衰减变化。
与现有技术相比较，本发明的优点在于：本发明电机驱动式可变衰减器的成本有效、功能可靠且结构简单。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的正面示意图。
图2是本发明的立体视图。
图3是本发明的不定密度滤光器倾斜的反射损失的示意图。
图4是本发明的不定密度滤光器倾斜的入射损失的示意图。
图5是普通的不定密度滤光器被应用时，理论上的衰减光谱的衰减现象示意图。
图6是由本发明方法所产生的衰减光谱的示意图，其中偏振问题得到了解决。
请参阅图1及图2所示，电机驱动式光学可变衰减器10通常包括有安装在平台11上的三个部分：用于线性提供稳定平面步进动作的线性步进机构12、通过步进动作用以提供穿透其中的光的线性衰减的不定密度滤光器14，及一光纤耦合系统16。
该线性步进动作机构12包括一具向前延伸的转轴22的步进式电动机20，在该电动机20前面设置有一对间隔臂24，以支撑其上形成有外螺纹的导引螺栓26，具有内螺纹的螺帽28可移动地连接在导引螺栓26上及位于这些间隔臂24之间，其中螺帽28同时也被固定在一被连接至线性滑块32的连接销30上。
导引螺栓26的两端向外延伸至相应的间隔臂24，其中一端与转轴22轴向对齐，并依靠一柔性耦合34结合其上。因此，导引螺栓可被控制着随同电动机20的转轴22转动。
滑块32可相对于平台11直线运动。由于不定密度滤光器14是连接在该滑块32上，因此当滑块32被移动时也会引起其移动。
光纤耦合系统16具有延伸通过其中的光纤37的一对瞄准仪36被设置在不定密度滤光器14的相对一侧。因此，任何通过这些瞄准仪36之间的光将也会通过并受该不定密度滤光器14的影响。滤光器14的横向移动导致对于通过其中的光的可变衰减。该不定密度滤光器14可由楔形镜或普通的具有抗反射涂层涂附其上的镜片制成，或者材料可有效地消除衰减光谱中的偏振，借此瞄准仪为实质上波长不受限制约束。
然而，依靠电动机20的步进型转动，该导引螺栓26可被促使转动。由于通过约束螺帽28转动的连接销30所达成的螺帽28与滑块32互连接，该螺帽28可沿着导引螺栓26直线运动。结果滑块32和滤光器14也随着螺帽28运动，从而提供在此对瞄准仪之间传输的光的可变衰减效果。
本发明具有数个特征和优点。
第一，电动机20的转轴22是依靠价格便宜且特别适于自电动机20产生的小扭矩传送至导引螺栓26上的柔性耦合34而连接至导引螺栓26上，此柔性耦合34略去了转轴22和导引螺栓26之间的偏心程度，且克服了现有的大型耦合装置的偏心度而可能产生的阻力。
第二，螺帽28在其内设置有凹槽29，借此使螺帽28具有U形构造而可提供挠度来吸收该螺帽28和导引螺栓26之间接合偏差的间隙，借此而可通过消除大多数现有导引螺栓-螺帽传播中存在的后冲而稳定平稳地将旋转运动转换为直线运动，
第三，不定密度滤光器14可由楔形镜制成，且其两相对表面中任意一面可被涂附上抗反射材料。这两种方法是为了消除衰减光谱的锯齿形，此结果如图6所示，是充分平直的。用于提供一对瞄准仪36之间的可变或线性衰减变化的滤光器14的直线运动本质上是适于应用在WDM系统或网络中。
第四，滑块32提供了该不定密度滤光器14的稳定直线运动。
另外，本发明无需使用光学探测器，且能轻易达到低于0.1dB并适合许多应用的标准。
本发明的组装方法包括以下步骤：
(1)将步进式电动机20安装在平台11上；
(2)将导引螺栓26螺栓螺合在螺帽28内，然后安装在两臂24之间；
(3)将柔性耦合34设置包住电动机20的转轴22和导引螺栓26上；
(4)将滑块32安装在平台11上；
(5)依靠连接销30将滑块32和螺帽28连接；
(6)将两瞄准仪36相互对应配置在平台11上；
(7)将不定密度滤光器14连接在滑块32上，且适于随其在两瞄准仪36之间运动。
显然，本发明的组装极为容易，其运作科学，且组装好的产品性能可靠。
在此光学系统中，该不定密度滤光器14可以一斜度设置以维持反射损失为所期望的55dB。此倾斜增大了反射损失，然而也增大了其入射损失。数字结论显示了在确定选择的位置上，不定密度的倾斜增加的反射损失比入射损失大得多。若该不定密度滤光器的宽度为0.5mm，输入的瞄准仪和不定密度滤光器间的距离选定为10mm，反射损失和入射损失随此倾斜的变化则分别显示在图4和图5中。可以理解地是，当反射损失达到55dB时，此额外的入射损失可被忽略。
针对另一偏振现象，通过采用一用于不定密度滤光器的普通镜面，自该滤光器两相对表面的干涉将产生光谱内的偏振。从理论上的衰减现象如图5所示，假设两表面的反射率分别为99％和0.5％，光束的横截面积足够大，而衰减光谱的振动可被估算。为解决此问题，该不定密度衰减器是由楔形镜制成，借此倾斜增进衍射，从而限制共振。