可变光衰减器的闭环控制设计(自动衰减控制和自动功率控制)
光纤型光可变衰减器的研究与设计
光纤型光可变衰减器的研究与设计
黄秋元;陈伟;周鹏;祁存荣
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2003(027)008
【摘要】通过分析和利用光纤弯曲带来的辐射损耗,提出由此制作的光可变衰减器,结构简单,成本低廉,具有较强的适用价值.
【总页数】2页(P37-38)
【作者】黄秋元;陈伟;周鹏;祁存荣
【作者单位】武汉理工大学,武汉,430070;武汉理工大学,武汉,430070;武汉理工大学,武汉,430070;武汉理工大学,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TN202;TN929.11
【相关文献】
1.熔锥型光纤声光可变衰减器 [J], 刘国祥;胡力;叶昆珍
2.全光纤热光型可变光衰减器的闭环控制 [J], 潘昊;陈哲;张云聪;张凌童
3.光纤型光可变衰减器的探索 [J], 薛春荣;汪洁;吴文娟
4.S弯曲聚合物热光型可变衰减器的特性 [J], 张昊;江晓清;李鹰;杨建义;李锡华;王明华
5.基于微电机械系统的反射式可变光衰减器的研究与设计 [J], 施向华;邱怡申;李高明;徐惠真
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基于STM32的可变光衰减器的设计
基于STM32的可变光衰减器的设计引言可变光衰减器是一种常见的光学器件，用于控制光的强度。
在实际应用中，可变光衰减器可以通过改变其衰减值来适应不同的光强度要求。
本文将介绍一种基于STM32的可变光衰减器的设计。
设计目标本设计的目标是实现一个可变光衰减器，具有以下特点：-使用STM32单片机作为控制芯片，可以通过软件控制光衰减值；-光衰减值的可变范围为0-50dB，并且步进值可调；-具有良好的高频响应特性，适用于光通信等高频应用场景。
系统结构主要元件包括可变光衰减器、STM32单片机、光电探测器和驱动电路。
可变光衰减器根据STM32发出的控制信号改变其衰减值，并将衰减后的光信号输出给光电探测器。
光电探测器将探测到的光信号转化为电信号，并通过驱动电路放大和处理后送回STM32进行反馈控制。
具体设计步骤1.硬件设计首先，选择合适的可变光衰减器元件。
可变光衰减器一般由PIN二极管构成，可以通过调整正向偏压来实现光衰减。
然后，设计合适的电路用于调整正向偏压。
调整正向偏压的电路可以采用稳压二极管或者数字电压控制电路。
根据实际需要，可以选择合适的电路方案。
接下来，设计适配器电路，将STM32单片机的输出信号转化为可变光衰减器能够接受的电信号。
适配器电路一般包括电压转换电路和放大电路。
最后，设计光电探测器和驱动电路。
光电探测器一般采用光敏二极管或者光电二极管，通过将光信号转化为电信号。
驱动电路一般包括放大电路和滤波电路，用于放大和处理光电探测器的输出信号。
2.软件设计软件设计的主要任务是编写STM32单片机的控制程序。
首先，配置STM32单片机的GPIO引脚和定时器，以便与硬件电路进行通信。
然后，编写控制程序，通过GPIO引脚发出控制信号，控制可变光衰减器的衰减值。
控制程序的设计思路可以采用PID控制算法，通过测量光电探测器的输出电压，计算出衰减值与目标衰减值之间的差距，然后根据差值调整控制信号。
可调光衰减器设计讲课讲稿
课程设计课程名称光通信原理课程设计题目名称可调光衰减器的设计学院专业班级学号学生姓名指导教师2014年10月24日一、引言提出了一种基于热光调节的可调光衰减器结构。
该衰减器通过腐蚀光纤包层到一定厚度和长度后，在表面涂覆较大热光系数的聚合物材料得到。
从模场变化角度分析了传输光束的衰减与涂覆材料折射率的关系，并从实验上测试了使用不同涂覆材料时的衰减。
理论分析与实验结果均表明在涂覆材料折射率略大于原光纤包层材料折射率时，涂覆材料折射率微小的变化将引起传播光束衰减的大幅度变化，并且光纤被腐蚀的长度越长或包层材料剩余厚度越小，衰减越大。
因此，由热光系数大、折射率略大于光纤包层的聚合物材料所组成的可调光纤衰减器，具有衰减调节范围大且功耗小、插入损耗小、成本低、低偏振特性、易于与其它光纤器件祸合或集成等特点。
可调光衰减器(V OA)的用途是降低或控制光信号，按其工作原理大致可分为以下几类:机械型分立式微光学衰减器、液晶型可调光衰减器、光纤可调光衰减器、微机电系统(MEMS)光衰减器和平面波导型光衰减器等。
其中，光纤可调光衰减器具有结构简单、插入损耗小、成本低、可直接与光纤或作为尾纤与其它波导器件对接等突出的优点而具有广泛的应用前景，但有关光纤模场(热光)控制的可调光衰减器研究却很少。
光波导的光场分布主要是由折射率的空间分布和波导的几何结构所决定，因此改变光纤包层折射率，将改变光纤中光束的传输特性。
据此本文提出一种结构简单的光纤型热光可调光衰减器的设计方案:通过腐蚀光纤包层，使包层剩余厚度少于一定值后，在其表面涂覆较大热光系数的聚合物材料得到。
二、方案论证1.工作原理将单模光纤中某一段的包层腐蚀到一定厚度以后，在其外部涂覆上折射率热光可调的材料。
当材料折射率受热光调节发生变化时，经过上述处理的光纤模场发生变化，从而引起模场失配甚至导模能量泄漏衰减。
下面从模场变化的角度分析涂覆材料折射率与衰减的关系。
通常用高斯模型来近似描述单模光纤中光能量的分布。
可编程光衰减器工作原理及自动校准
可编程光衰减器工作原理及自动校准王健【摘要】文章从衰减控制原理、光机部件、电机驱动、衰减范围控制以及数据修正算法等方面,介绍了AV6381可编程光衰减器的工作原理,分析了闭环电机控制原理,给出了利用2片衰减片获得60 dB衰减范围的方法,也分析了衰减片的位置与其衰减量的关系,以及进行衰减准确度自动校准的必要性,给出了校准装置框图以及利用GPIB接口进行自动校准的控制流程.%The working principle of AV6381 programmable optical attenuator is introduced from such aspects as the attenuator control principle, optical mechanics parts, motor drive, attenuation range control and data correction algorithm. The closed-loop control principle is analyzed, and a method of using two filters to get attenuation range of 60 dB is proposed. The relationship of filter position and attenuation value is analyzed, and the necessity of automatic calibration for attenuation precision is explained. The block diagram of calibration apparatus and the flow chart of automatic calibration control through GPIB interface are put forward.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)010【总页数】4页(P1363-1366)【关键词】光衰减器;衰减准确度;光电编码器;滤光片;自动校准【作者】王健【作者单位】中国电子科技集团公司第41研究所,安徽蚌埠233010【正文语种】中文【中图分类】TM938.82光衰减器是光纤通信设备检测（如光功率计计量、光功率衰减、接收机灵敏度测量等）中必不可少的测试仪器之一。
基于可变衰减器ALM-38140自动增益控制电路设计
基于可变衰减器ALM-38140自动增益控制电路设计陈新【摘要】本文介绍了基于ALM-38140可变衰减器设计的自动增益控制电路,从器件到设计框架进行了说明,分析了自动增益控制电路工作原理以及在接收机电路动态范围控制上的应用.【期刊名称】《数字通信世界》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】2页(P42,9)【关键词】ALM-38140;自动增益控制;接收机【作者】陈新【作者单位】中国电子科技集团公司第十研究所,成都 610036【正文语种】中文【中图分类】TN851;TN71 引言AGC是典型的自适应控制系统，将输出信号与给定参考信号的误差来调节接收通道增益，当输入信号电平发生变化时，理想的AGC系统输出恒定的电平信号。
AGC控制的目的就是在不同接收信号强度的情况下，保证输出恒定幅度的中频信号，且整个接收机的性能不会发生恶化，其中可变衰减器ALM-38140是射频放大电路增益控制的理想选用器件。
2 ALM-38140器件介绍ALM-38140是Avago公司生产的可变衰减器，使用先进技术将低失真硅PIN二极管封装在一个微型3.8×3.8×1.0mm^3MCOB（多芯片板载）封装中，封装示意图如图1所示。
图1 封装示意图ALM-38140是一个完全匹配的宽带可变衰减器模块，具有高线性和高动态范围性能，RF1和RF2即可以作为射频输入也可以作为射频输出，在Linput和Loutput 之间只需要一个外部电感就可以实现高动态范围和低相移，器件设计结构是对称的，同时该可变衰减器在恒压Vsupply=2.7V易于搭建设计电路，控制电压Vcontrol=0.8～5V，不需要外部偏置组件。
该芯片具有以下特点：完全集成化；高动态范围；良好的输入IP3性能；高输入P1dB压缩；低相移性能。
3 自动增益控制电路设计在接收机电路中，基于可变衰减器ALM-38140自动增益控制电路设计主要由三部分构成，分别有可变衰减器，检波器，运算放大器，他们各自的作用分别为：（1）可变衰减器：特定频率范围内，在控制电压作用下，响应不同程度的衰减量，以达到抑制信号大小的目的；其中ALM-38140可变衰减器的典型电路设计如图2所示。
一种闭环控制的错位型MEMS可调光衰减器
一种闭环控制的错位型MEMS可调光衰减器
邵国成;戴旭涵;杨昊宇;赵小林;丁桂甫
【期刊名称】《光子学报》
【年(卷),期】2006(35)12
【摘要】针对一种错位型MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)可调光衰减器,基于输入输出光纤间模场的交叠积分,数值分析了径向偏差和轴向间隙同时存在的情况下,光功率衰减量与错位量和波长的关系.演示了利用闭环反馈控制系统提高器件响应线性度的显著效果.研制出样机并测量得到器件的响应时间(约1.5ms),动态范围(约35dB),波长相关损耗(<0.4dB),偏振相关损耗(<0.1dB)等关键性能参量.
【总页数】4页(P1888-1891)
【关键词】微机电系统(MEMS);可调光衰减器;闭环;线性度
【作者】邵国成;戴旭涵;杨昊宇;赵小林;丁桂甫
【作者单位】微米/纳米加工技术国家级重点实验室,薄膜与微细加工教育部重点实验室,上海交通大学微纳科学技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TN253
【相关文献】
1.一种微电磁驱动的MEMS可调光衰减器 [J], 邵国成;杨昊宇;戴旭涵;赵小林;丁桂甫
2.MEMS可调光衰减器的波长相关损耗优化 [J], 陈旭;万助军;米仁杰;罗志祥
3.一种基于MEMS技术的数字式可调光衰减器的实现 [J], 尹邦政;朱静
4.一种MEMS可调光衰减器性能测试及动态响应分析 [J], 袁野;曹钟慧;鲍俊峰;邹勇卓;吴兴坤
5.基于低电压驱动MEMS的可调光衰减器的设计与性能分析 [J], 魏会敏;罗风光;曹明翠;胡巧燕
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一种高性能可编程光衰减器的设计方法
一种高性能可编程光衰减器的设计方法
贺永亮;杨永跃;张家奎
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2005(24)5
【摘要】本文介绍了一种高性能可编程光衰减器的设计方法。
首先分析了光衰减器的光学原理,然后详细介绍了其电机定位系统。
结合主要的技术指标,分析其实现方法以及产生误差的原因。
最后给出了测试方法和测试结果。
【总页数】4页(P21-23)
【关键词】光衰减器;设计方法;可编程;性能;光学原理;定位系统;详细介绍;技术指标;测试方法
【作者】贺永亮;杨永跃;张家奎
【作者单位】合肥工业大学;中国电子科技集团公司第四十一研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN253;TP391.41
【相关文献】
1.PC机电源过电压、过电流保护IC TSM111、单片式开关调压控制器IC
LX1660/1661、高性能可编程ADC芯片AD73360、65Msps四路发射信号处理器AD6622、200kHz/1A降压高压开关调压器ADP3050、一种新型的12V/15V 四路开关芯片MAX4591/4592/453、可变电压衰减器 [J],
2.高精度可编程光衰减器的设计 [J], 余志强;辛耀平;黄涌;罗璧函;张洪波;李小军
3.一种高性能可编程衰减器设计 [J], 吴畏
4.可编程光衰减器的新设计方法 [J], Schmi.,S;张兰秀
5.可编程光衰减器的设计方法 [J],
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可变光衰减器的闭环控制设计（自动衰减控制和自动功率控制）在密集波分复用（DWDM）网络中实现紧密的信道间隔需要精确控制频谱发射和功率。
这需要连续监视和调整网络元素，例如传输激光源，光学插件，光放大器和可变光衰减器（VOA）。
这些最后的元素通常用于调整DWDM频谱的功率电平，以最大限度地减少串扰并保持所需的信噪比。
例如，VOA可以与级联掺铒光纤放大器（EDFA）有助于均衡放大器的非均匀增益与波长分布，提高线性度并增强整个系统的控制。
递归测量和控制算法可用于提供快速准确的动态闭环控制，从而确保可重复性并最大限度地减少生产校准和修整。
对数放大器前端调节宽范围输入信号，从而允许在下游使用分辨率较低，成本较低的信号处理元件。
经典混合信号解决方案经典解决方案结合了线性跨阻抗放大器（TIA）和高分辨率信号处理，以测量和控制VOA的吸光度。
起初，由于TIA前端的低成本，这似乎是一个有吸引力的解决方案。
然而，TIA是线性的，因此计算VOA上的分贝（对数）衰减需要对测量信号进行后处理。
以数字方式执行，这需要浮点处理器来处理计算中涉及的除法和取幂过程。
或者，可以使用在生产校准期间生成的穷举查找表来执行基于整数的处理。
这两种方法通常都需要具有至少14位分辨率和中等高处理器速度的模数转换器，以最小化由固有处理开销导致的测量延迟。
选择线性TIA前端所寻求的成本优势通常被获得测量信号和计算衰减所需的更高价格的转换器和处理器的成本所淹没。
如果在生产测试期间需要生成冗长的查找表，则会产生额外的成本（和生产延迟）。
可变光学衰减器的自适应控制图1说明了围绕自适应控制的VOA应用的这种经典解决方案。
放大后的信号经过低通滤波，有助于降低测量噪声。
然后将滤波的信号数字化并计算衰减器的吸光度。
如果使用线性放大将测量的光电流转换为比例电压，则需要计算测量信号的比率，然后进行反幂运算，乘以计算VOA的实际吸光度。
如果探测器前端的响应度和跨阻抗增益相等，那么。