CN108803711B - 一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，包括底板和至少两个温度驱动器，底板包括移动部Ⅰ、移动部Ⅱ和旋转连接轴；在移动部Ⅰ侧端设置有凸耳Ⅰ和凸耳Ⅱ，在移动部Ⅱ侧端设置有凸耳Ⅲ，凸耳Ⅰ、凸耳Ⅱ和凸耳Ⅲ相对应，在凸耳Ⅰ和凸耳Ⅲ之间、凸耳Ⅱ和凸耳Ⅲ之间分别安装有温度驱动器，且温度驱动器之间至少有一个温度驱动器的一端固定、另一端活动，至少有一个温度驱动器的两端固定；底板的膨胀系数和温度驱动器的膨胀系数不同。本发明装置采用二个或二个以上温度驱动器；可以根据环境的变化而自动发生移动，从而补偿PLC光波导器件的温度依赖性，使其温度补偿曲线更为平坦化，并且采用至少三个旋转轴来增加其可靠性及稳定性。

Description

一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置

技术领域

本发明涉及一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，特别是涉及光波导芯片、器件的温度特性平坦化补偿技术，本发明属于光通信领域。

背景技术

光波导集成器件是未来光通信的一个重要发展方向，平面光波导(PLC)是商业化程度最高的一种光子集成解决方案，例如，光分路器(Splitter)、阵列波导光栅(AWG)、马赫-泽得干涉仪(MZI)、可变光衰减器(VOA)及阵列、光开关(OS)及阵列、多播交换光开关(MCS)、光可调波分复用/解复用器(VMUX)、可重构光分插复用器(ROADM)、差分正交相称键控(DQPSK)解调器、混频器(Co-Mixer)等等功能集成器件都是基于PLC技术。在这些功能器件中，AWG、MZI、VOA、OS、MCS、DQPSK解调器都是利用双光束、多光束的干涉/衍射原理来实现的，光束间有固定的光程差。光程差主要决定于光波导的有效折射率、以及波导的几何尺寸。通常，PLC波导芯片是利用硅基二氧化硅技术制作的，二氧化硅材料的热光系数为1.01×10-5/K，热膨胀系数为0.55×10-6/K。因此，二氧化硅的折射率随温度的变化而改变，波导的几何尺寸也会随温度的变化而改变。当环境温度变化时，光束间的光程差也会随之改变，光程差的改变进而恶化器件的波长、消光比、串扰、插损等光学指标。在实际应用中，为了解决这些器件的温度敏感性，目前市场上普遍采用加热器或帕尔贴(Peltier)致冷器进行温度控制，采用温控电路使得他们处于恒温环境下，这样器件的光学性能就不会恶化。但这种方案会增加器件及系统的复杂性及运营成本。因此解决平面光波导器件的温度敏感性问题，省略温控电路，消除附加费用已经势在必行；并且，在WDM-PON等室外应用环境中，没有电源的供应，这样使用电源、带温控电路的器件是不能满足要求的；另外，不使用温控电路的器件，很容易地解决了热量及电功率消耗等关键问题，从而给系统开发以更大的设计自由度。所有这些显示出设计一种温度自适应补偿装置，对器件的商业化应用具有至关重要的意义；同时，商业化应用的器件必须满足严格的可靠性、稳定性要求。

以密集波分系统(DWDM)中广泛使用的AWG为例，其芯片材料为硅基二氧化硅，由于芯片材料的热光效应及热膨胀效应，其中心波长会随着环境温度的变化而变化，典型漂移量为11pm/℃，那么室内工作环境下(-5℃到65℃)，芯片的中心波长漂移量高达770pm。在100GHz信道间隔、室内工作环境下，系统要求的中心波长漂移量为±40pm。因此，产品化应用中，需要进行温度补偿，使其在工作温度范围内，中心波长满足系统的要求。无源解决方案因其诸多优点，得到了普遍采用，其中美国Lightwave Microsystem公司提出的专利方案得到了商业化应用，技术方案如图1所示，采用了一个温度驱动器，该方案得到的中心波长随温度变化的曲线如图2所示，具有抛物线形状，中心波长漂移量在要求的±40pm范围之内。但是随着AWG应用的不断推广，WDM-PON的应用要求AWG工作在室外环境(-40℃到85℃)，在此温度范围内，采用现有的技术方案，中心波长的温度漂移将达到60pm左右，因此，现有的技术方案已经不能满足更宽的室外温度工作范围要求；另外，在光通信系统中，随着系统容量需求不断地提升，密集波分系统(DWDM)信道间隔也不断减小，从100GHz间隔减小到50GHz间隔，甚至是25GHz，系统对中心波长漂移要求更高，分别为±20pm和±10pm，现有的技术方案显然不能满足要求。

发明内容

针对上述实际应用中的具体问题，为了解决基于PLC技术的光波导集成器件的温度相关性的问题、以及相关的可靠性、稳定性问题，本发明提出了一种宽温自适应平坦化补偿装置置，工作温度范围从-5℃到65℃扩展到-40℃到85℃；中心波长温度补偿曲线从抛物形状优化为平坦化，中心波长漂移量在±30pm以内；器件可靠性、稳定性更高，成功通过Telcordia GR-1221和GR-1209可靠性验证。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，包括底板和至少两个温度驱动器，底板包括移动部Ⅰ、移动部Ⅱ和旋转连接轴，移动部Ⅰ和移动部Ⅱ之间设置有间隙，旋转连接轴设置在间隙内并将移动部Ⅰ和移动部Ⅱ连接在一起；在移动部Ⅰ侧端设置有凸耳Ⅰ和凸耳Ⅱ，在移动部Ⅱ侧端设置有凸耳Ⅲ，凸耳Ⅰ、凸耳Ⅱ和凸耳Ⅲ相对应，在凸耳Ⅰ和凸耳Ⅲ之间、凸耳Ⅱ和凸耳Ⅲ之间分别安装有温度驱动器，且温度驱动器之间至少有一个温度驱动器的一端固定、另一端活动，至少有一个温度驱动器的两端固定；底板的膨胀系数和温度驱动器的膨胀系数不同。温度驱动器与底板是两个相对独立的实体，通过机械、焊接或粘胶的方式固定在底板上。

所述移动部Ⅰ、移动部Ⅱ和旋转连接轴是底板通过挖空形成的一体结构。在整个底板上通过挖空相关区域直接形成的，不需要其他任何粘接方式。同一个统一的整体构成底板相对移动的两部分，能进一步提高所述的温度自适应补偿装置的高稳定性。

所述旋转连接轴为至少三个。三个或三个以上的旋转轴限制了相对移动的两部分只能在底板平面内发生平移或转动，而在垂直于底板平面方向上不会发生移动，从而实现了所述的温度自适应补偿装置的高稳定性。

所述旋转连接轴位于同一平面且移动部Ⅰ和移动部Ⅱ在该平面内相互平移或转动。

所述旋转连接轴相互之间的几何关系为平行、垂直或其他任意角度。

所述旋转连接轴与温度驱动器之间的几何关系为平行、垂直或其他任意角度。

所述温度驱动器为两个，分别为第一温度驱动器和第二温度驱动器，第一温度驱动器固定在凸耳Ⅰ和凸耳Ⅲ之间，第二温度驱动器安装在凸耳Ⅱ和凸耳Ⅲ之间，且第二温度驱动器的一端为自由端，另一端固定在凸耳Ⅱ或凸耳Ⅲ上。

所述温度驱动器为两个，分别为第一温度驱动器和第二温度驱动器，第一温度驱动器安装在凸耳Ⅰ和凸耳Ⅲ之间，且第一温度驱动器的一端为自由端，另一端固定在凸耳Ⅰ或凸耳Ⅲ上；第二温度驱动器固定在凸耳Ⅱ和凸耳Ⅲ之间。

所述温度驱动器之间的几何关系是平行、垂直或其他任意角度。

本发明装置采用二个或二个以上温度驱动器；可以根据环境的变化而自动发生移动，从而补偿PLC光波导器件的温度依赖性，使其温度补偿曲线更为平坦化，在-40℃到85℃的室外工作环境下，使用二个温度驱动器，中心波长漂移在±30pm以内，使用更多个温度驱动器，中心波长漂移在±10pm以内。构成该温度补偿装置的底板通过挖空相关区域形成了三个或三个以上的旋转轴来增加其可靠性及稳定性，三个或三个以上的旋转轴限制了相对移动的两部分只能在底板平面内发生平移或转动，而在垂直于底板平面方向上不会发生移动；同时，底板上的旋转轴及底板上的其他部分是一个统一的整体，是在整个底板上通过挖空相关区域直接形成的，不需要其他任何粘接方式。同一个统一的整体构成底板相对移动的两部分，能进一步提高所述的温度自适应补偿装置的高稳定性。并且本发明自动补偿光波导器件的温度依赖性，是一种纯无源的技术方案，不再需要有源的温控电路。因此，大大降低了器件的功耗，同时，也扩大了器件的应用场景，适用于供电不方便的室外环境；而且每个温度驱动器是一整段，没有分段，工艺更简单，性能更稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是只有一个温度驱动器的现有技术方案。

图2是现有技术方案的波长补偿曲线。

图3是本发明底板加工前的结构示意图。

图4是本发明底板的挖掉相关区域后的结构示意图。

图5是本发明第一温度驱动器的结构示意图。

图6是本发明第二温度驱动器的结构示意图。

图7是本发明的第一示范结构示意图。

图8是本发明第二示范结构示意图。

图9是本发明第三示范结构示意图。

图10是本发明第四示范结构示意图。

图11是本发明应用示范的结构示意图。

图12是实际测试得到的PLC AWG芯片的波长与温度之间的特性曲线。

图13是现有技术与本发明第二示范结构、第四示范结构的温度补偿曲线对比图。

图14是现有技术与本发明第一示范结构、第三示范结构的温度补偿曲线对比图。

其中：1，底板；1-1，移动部Ⅰ；1-2，移动部Ⅱ；1-3，旋转连接轴；1-4，凸耳Ⅰ；1-5，凸耳Ⅱ；1-6，凸耳Ⅲ；2-1，第一温度驱动器；2-2，第二温度驱动器；4和5，第一温度驱动器与底板的固定点；D，PLC光波导芯片；7，PLC光波导芯片上的切割线；D1和D2，PLC光波导芯片沿切割线7切割后形成的两部分。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图7所示，一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，包括底板1和至少两个温度驱动器，所述温度驱动器之间的几何关系是平行、垂直或其他任意角度。

底板1包括移动部Ⅰ1-1、移动部Ⅱ1-2和旋转连接轴1-3，移动部Ⅰ1-1和移动部Ⅱ1-2之间设置有间隙，旋转连接轴1-3设置在间隙内并将移动部Ⅰ1-1和移动部Ⅱ1-2连接在一起。具体地，所述移动部Ⅰ1-1、移动部Ⅱ1-2和旋转连接轴1-3是底板1通过挖空形成的一体结构。且所述旋转连接轴1-3为三个，各旋转连接轴1-3位于同一平面且移动部Ⅰ1-1和移动部Ⅱ1-2在该平面内相互平移或转动。三个或三个以上的旋转轴限制了相对移动的两部分只能在底板平面内发生平移或转动，而在垂直于底板平面方向上不会发生移动，从而实现了所述的温度自适应补偿装置的高稳定性。在整个底板上通过挖空相关区域直接形成的，不需要其他任何粘接方式。同一个统一的整体构成底板相对移动的两部分，能进一步提高所述的温度自适应补偿装置的高稳定性。

在移动部Ⅰ1-1侧端设置有凸耳Ⅰ1-4和凸耳Ⅱ1-5，在移动部Ⅱ1-2侧端设置有凸耳Ⅲ1-6，凸耳Ⅰ1-4、凸耳Ⅱ1-5和凸耳Ⅲ1-6相对应，在凸耳Ⅰ1-4和凸耳Ⅲ1-6之间、凸耳Ⅱ1-5和凸耳Ⅲ1-6之间分别安装有温度驱动器，且温度驱动器之间至少有一个温度驱动器的一端固定、另一端活动，至少有一个温度驱动器的两端固定；底板1的膨胀系数和温度驱动器的膨胀系数不同。温度驱动器与底板是两个相对独立的实体，通过机械、焊接或粘胶的方式固定在底板上。

根据设计需要，所述旋转连接轴1-3相互之间的几何关系为平行、垂直或其他任意角度。所述旋转连接轴1-3与温度驱动器2之间的几何关系为平行、垂直或其他任意角度。

在本实施例中，所述温度驱动器为两个，分别为第一温度驱动器2-1和第二温度驱动器2-2，第一温度驱动器2-1固定在凸耳Ⅰ1-4和凸耳Ⅲ1-6之间，第二温度驱动器2-2安装在凸耳Ⅱ1-5和凸耳Ⅲ1-6之间，且第二温度驱动器2-2的一端为自由端，另一端固定在凸耳Ⅲ1-6上。

实施例2：如图8所示，一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，第二温度驱动器2-2安装在凸耳Ⅱ1-5和凸耳Ⅲ1-6之间，且第二温度驱动器2-2的一端为自由端，另一端固定在凸耳Ⅱ1-5上，其余均与实施例1相同。

实施例3：如图9所示，一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，所述温度驱动器为两个，分别为第一温度驱动器2-1和第二温度驱动器2-2，第二温度驱动器2-2固定在凸耳Ⅱ1-5和凸耳Ⅲ1-6之间，第一温度驱动器2-1安装在凸耳Ⅰ1-4和凸耳Ⅲ1-6之间，且第一温度驱动器2-1的一端为自由端，另一端固定在凸耳Ⅲ1-6上；其余均与实施例1相同。

实施例4：如图10所示，一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，所述温度驱动器为两个，分别为第一温度驱动器2-1和第二温度驱动器2-2，第二温度驱动器2-2固定在凸耳Ⅱ1-5和凸耳Ⅲ1-6之间，第一温度驱动器2-1安装在凸耳Ⅰ1-4和凸耳Ⅲ1-6之间，且第一温度驱动器2-1的一端为自由端，另一端固定在凸耳Ⅰ1-4；其余均与实施例1相同。

下面结合具体事例对本发明做出详细说明。

以2个温度驱动器为例，来说明本发明提出的宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置。

图3所示为没有加工前的底板整体，底板材料具有热膨胀系数α₁，按设计的结构将底板上的相关区域挖掉，从而形成图4所示的几何形状，其中图中标号1-3表示联结移动部Ⅰ1-1和移动部Ⅱ1-2两部分的旋转连接轴，在力的作用下，移动部Ⅰ1-1和移动部Ⅱ1-2两部分能绕着3个旋转连接轴产生相对移动；图5是第一温度驱动器的示意图，图6是第二驱动器的示意图，第一温度驱动器2-1通过机械、焊接或粘胶的方式固定在底板的固定点4、5处，它通过凸耳Ⅱ上的通孔，与凸耳Ⅱ没有接触，它具有热膨胀系数α₂；第二温度驱动器2-2的一端固定在固定点5处，另一端没有固定，在室温时与凸耳Ⅱ有一定的间隙；它具有热膨胀系数α₃。温度驱动器具有自动感应温度的功能，当环境温度变化时，第一温度驱动器2-1、第二温度驱动器2-2都会伸长或收缩，共同带动底板的移动部Ⅰ1-1和移动部Ⅱ1-2两部分绕着底板上的3个旋转连接轴产生相对移动。根据实际应用情况，合理选择底板的热膨胀系数、第一温度驱动器的热膨胀系数、第二温度驱动器的热膨胀系数、第一温度驱动器的长度、第二温度驱动器的长度、以及第二驱动器活动端与凸耳Ⅱ的间隙，可以实现温度补偿的平坦化。由于底板上带有3个旋转连接轴，从而很好地限制了底板上的移动部Ⅰ1-1和移动部Ⅱ1-2两部分只能在底板平面内进行相对的移动或转动，而在垂直于底板的方向上不能移动；同时，图4所示的部分是底板部分区域被挖空的而留下的整体，本身就具有很好的稳定性。因此，整个温度自适应补偿装置具有高稳定性、及高可靠性。

图11为本发明的高稳定性温度自适应补偿装置的一个示范性应用实例，其中D表示PLC光波导芯片例如它可以是AWG、MZI、VOA、OS、MCS、DQPSK解调器等，它通过机械、粘胶、焊接方式固定在底板上相应位置；7为芯片上的切割线位置，沿此切割线，将PLC光波导芯片切开，分成D1、D2两部分，其中芯片的D1部分与底板的移动部Ⅰ1-1部分固定在一起、芯片的D2部分与底板的移动部Ⅱ部分固定在一起。这样，第一温度驱动器2-1及第二温度驱动器2-2感应到环境温度变化后，共同作用带动底板上的移动部Ⅰ1-1和移动部Ⅱ1-2两部分绕着旋转轴产生平移或转动，从而带动芯片的D1、D2两部分也绕着旋转连接轴产生平移或转动。芯片的D1、D2两部分之间相对的平移或转动自动地补偿了芯片本身的温度依赖性，从而使它实现温度无关的特性。

下面以AWG为实例，具体解释本发明提出的宽温自适应平坦化补偿装置的自动平坦化补偿原理。

AWG的中心波长λ_c为：

其中n_eff为波导的有效折射率，ΔL为相邻阵列波导的长度差，m是衍射级次。对公式两边求导，可以得到AWG中心波长的温度敏感性表示为：

其中

是衬底的线膨胀系数，因为一般情况下，衬底厚度比包层及芯层的厚度大得多，因此常用衬底的线膨胀系数。对于硅基二氧化硅波导而言，

n_eff＝1.456，α_sub＝3.0×10-⁶，在λc＝1550nm处，将相应的数值代入公式2式，得到中心波长的温度漂移系数

但实际上由于制作工艺的偏差等原因，芯片的实际温度漂移系数

图12为实际测试得到的PLC AWG芯片的波长与温度之间的特性曲线，在-40℃时，AWG的中心波长为1559.39nm，在85℃时，AWG的中心波长为1560.791nm，这样在-40℃到85℃温度范围内，中心波长的漂移量高达1401pm，所以在实际商业化应用中，需要采用温度补偿技术。由于波导的有效折射率是温度的非线性函数，加上波导材料的色散效应，使得AWG的中心波长随温度的变化曲线也是非线性函数，如图12所示，其中实线为实际测得的波长变化曲线，虚线为根据实测曲线得到的拟合曲线，拟合曲线为二次抛物线。

根据AWG的线色散关系，得到位移和波长漂移的关系为：

其中L_f和n_s分别是平板波导的焦距和折射率，d是相邻阵列波导在输出平板波导上的间距，n_g是阵列波导的群折射率。因此，如图1所示的现有技术方案，如果将AWG沿平板波导切开分成两部分，这样温度驱动器142随温度的变化而带动切开两部分产生相对移动，这样就可以补偿PLC芯片由于温度变化而引起的波长漂移，从而使AWG中心波长随环境温度的变化大大减小。

如图1所示的现有技术方案只采用了一个温度驱动器，它随温度的伸长或缩短变化是线性的，所以此方案只能补偿AWG本身波长漂移的线性项，从而使得补偿后的波长漂移也为抛物线形状，如图2所示，实际测得的波长与温度之间的特性曲线，我们可以看出：在-40℃到85℃温度范围内，中心波长在1560.013nm到1560.065nm范围内，中心波长漂移量只有52pm，超过了±40pm的要求。

为了解决这种抛物线型的波长补偿曲线，本发明提出使用两个或两个以上的温度驱动器，来实现补偿曲线的平坦化。合理选择底板的热膨胀系数、第一温度驱动器的热膨胀系数、第二温度驱动器的热膨胀系数、第一温度驱动器的长度、第二温度驱动器的长度、以及第二驱动器活动端与凸耳Ⅱ的间隙，使其在-40℃至T₀(或T₀至85℃)温度范围内，第二温度驱动器的活动端才与底板上的支柱接触，产生力的作用，而在T₀至85℃(或-40℃至T₀)的温度范围内，第二温度驱动器的活动端与底板上的支柱没有接触，有一定间距，这样在-40℃至T₀(或T₀至85℃)温度范围内，第二温度驱动器与第一温度驱动器共同作用于底板，从而共同带动芯片的两部分D1、D2产生相对移动。正是因为两个温度驱动器的共同作用，使得本发明的温度补偿曲线不再是抛物线形状，而是产生了明显的拐点，这个拐点的产生就是由于第二温度驱动器的作用。如图13、图14，在-40℃至T₀或T₀至85℃时(T₀为拐点对应的横坐标上的温度点)，相对于现有技术方案的温度补偿曲线，温度补偿曲线发生了翻折，从而使温度补偿曲线更加平坦，在-40℃到85℃的温度范围内，中心波长漂移只有25pm，从而能满足室外更宽工作温度范围的要求。

本发明以二个温度驱动器为例来实现宽温的温度补偿曲线的平坦化，使原有技术方案的抛物线型补偿曲线产生一个拐点，新的温度补偿曲线对应于二个温度区域；同理，使用三个温度驱动器可以使原有技术方案的抛物线型补偿曲线产生两个拐点，新的温度补偿曲线对应于三个温度区域；使用四个温度驱动器可以使原有技术方案的抛物线型补偿曲线产生三个拐点，新的温度补偿曲线对应于四个温度区域，……，依此类推。更多的温度驱动器在理论上可以使温度补偿曲线更为平坦，但工艺更加复杂，可靠性更难解决，在实际商业化应用中，应该折衷考虑。

上面所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，其特征在于：包括底板(1)和至少两个温度驱动器(2)，底板(1)包括移动部Ⅰ(1-1)、移动部Ⅱ(1-2)和旋转连接轴(1-3)，移动部Ⅰ(1-1)和移动部Ⅱ(1-2)之间设置有间隙，旋转连接轴(1-3)设置在间隙内并将移动部Ⅰ(1-1)和移动部Ⅱ(1-2)连接在一起；在移动部Ⅰ(1-1)侧端设置有凸耳Ⅰ(1-4)和凸耳Ⅱ(1-5)，在移动部Ⅱ(1-2)侧端设置有凸耳Ⅲ(1-6)，凸耳Ⅰ(1-4)、凸耳Ⅱ(1-5)和凸耳Ⅲ(1-6)相对应，在凸耳Ⅰ(1-4)和凸耳Ⅲ(1-6)之间、凸耳Ⅱ(1-5)和凸耳Ⅲ(1-6)之间分别安装有温度驱动器(2)，且温度驱动器之间至少有一个温度驱动器(2)的一端固定、另一端活动，至少有一个温度驱动器的两端固定；底板(1)的膨胀系数和温度驱动器(2)的膨胀系数不同；

所述移动部Ⅰ(1-1)、移动部Ⅱ(1-2)和旋转连接轴(1-3)是底板(1)通过挖空形成的一体结构；

所述旋转连接轴(1-3)为三个，其中，第一旋转连接轴水平设置，第二旋转连接轴竖直设置，第三旋转连接轴设置在第一旋转连接轴和第二旋转连接轴之间为一倾斜角度；

所述温度驱动器为两个，分别为第一温度驱动器(2-1)和第二温度驱动器(2-2)，第一温度驱动器(2-1)固定在凸耳Ⅰ(1-4)和凸耳Ⅲ(1-6)之间，第二温度驱动器(2-2)安装在凸耳Ⅱ(1-5)和凸耳Ⅲ(1-6)之间，且第二温度驱动器(2-2)的一端为自由端，另一端固定在凸耳Ⅱ(1-5)或凸耳Ⅲ(1-6)上；

所述旋转连接轴(1-3)位于同一平面且移动部Ⅰ(1-1)和移动部Ⅱ(1-2)在该平面内相互平移或转动。

2.根据权利要求1所述的宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，其特征在于：所述温度驱动器之间的几何关系是平行、垂直或其他任意角度。

3.一种宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，其特征在于：包括底板(1)和至少两个温度驱动器(2)，底板(1)包括移动部Ⅰ(1-1)、移动部Ⅱ(1-2)和旋转连接轴(1-3)，移动部Ⅰ(1-1)和移动部Ⅱ(1-2)之间设置有间隙，旋转连接轴(1-3)设置在间隙内并将移动部Ⅰ(1-1)和移动部Ⅱ(1-2)连接在一起；在移动部Ⅰ(1-1)侧端设置有凸耳Ⅰ(1-4)和凸耳Ⅱ(1-5)，在移动部Ⅱ(1-2)侧端设置有凸耳Ⅲ(1-6)，凸耳Ⅰ(1-4)、凸耳Ⅱ(1-5)和凸耳Ⅲ(1-6)相对应，在凸耳Ⅰ(1-4)和凸耳Ⅲ(1-6)之间、凸耳Ⅱ(1-5)和凸耳Ⅲ(1-6)之间分别安装有温度驱动器(2)，且温度驱动器之间至少有一个温度驱动器(2)的一端固定、另一端活动，至少有一个温度驱动器的两端固定；底板(1)的膨胀系数和温度驱动器(2)的膨胀系数不同；

所述移动部Ⅰ(1-1)、移动部Ⅱ(1-2)和旋转连接轴(1-3)是底板(1)通过挖空形成的一体结构；

所述旋转连接轴(1-3)为三个，其中，第一旋转连接轴水平设置，第二旋转连接轴竖直设置，第三旋转连接轴设置在第一旋转连接轴和第二旋转连接轴之间为一倾斜角度；

所述温度驱动器为两个，分别为第一温度驱动器(2-1)和第二温度驱动器(2-2)，第一温度驱动器(2-1)安装在凸耳Ⅰ(1-4)和凸耳Ⅲ(1-6)之间，且第一温度驱动器(2-1)的一端为自由端，另一端固定在凸耳Ⅰ(1-4)或凸耳Ⅲ(1-6)上；第二温度驱动器(2-2)固定在凸耳Ⅱ(1-5)和凸耳Ⅲ(1-6)之间；

所述旋转连接轴(1-3)位于同一平面且移动部Ⅰ(1-1)和移动部Ⅱ(1-2)在该平面内相互平移或转动。

4.根据权利要求3所述的宽温高稳定性温度自适应平坦化补偿装置，其特征在于：所述温度驱动器之间的几何关系是平行、垂直或其他任意角度。

Images