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该文设计了一种新型的电磁驱动微机械可变式光衰减器,它的工作波长为1550nm,主要由平面线圈型微驱动器、光纤对准支架、挡光片和单模光纤四部分组成.平面线圈型微驱动器主要包括:平面正方形线圈、硅弹簧以及粘附在硅弹簧上的坡莫合金驱动片.这种微机械可变式光衰减器的工作原理是:平面线圈型微驱动器驱动挡光片,使其插入两根对准的单模光纤的间隙中,依靠精密地调节挡光片切入光路中的位置而实现对传输光功率的连续衰减.利用单模光纤的耦合理论分析了该光衰减器的插入损耗,分析得出影响该微机械光衰减器插入损耗的主要因素是两根单模光纤之间的纵向偏移、横向偏移和角向偏移,并在此分析的基础上确定了光衰减器中两光纤端面之间的距离为20μm,使该微机械光衰减器的插入损耗小于3dB.对该微机械光衰减器的回波损耗进行了分析,求出了两根单模光纤作平面连接和斜面连接时的回波损耗.运用能量方法的卡氏定理对该文所设计的“蛙脚”型硅弹簧进行了分析,得出了其弹性常数的表达式.用有限元软件ANSYS对该硅弹簧进行了结构静力分析,模拟得出的弹簧的弹性常数与用卡氏定理计算出的结果是很吻合的.以此弹性常数计算公式为基础,并结合实际加工工艺和微驱动器所能产生的电磁力对硅弹簧弹性臂的宽度和厚度进行了优化.采用ANSYS对该硅弹簧进行了模态分析,模拟出了该硅弹簧的四阶模态及固有频率.测定了在不同驱动电流下微驱动器中的硅弹簧产生的位移值,并与理论计算值进行了比较.采用稳定化光源、光功率计和光定向耦合器等仪器测定了封装后的微机械可变式光衰减器的衰减范围、插入损耗和回波损耗.测试结果表明,该微机械可变式光衰减器的衰减范围大于40dB,插入损耗小于3dB,回波损耗大于42dB,它的光学性能已经达到实用化要求.