光衰减器

VOA 1510nm ADD
线 路 光 信 号 输 出
1550 nm 出
MUX
1510 nm 入
模块盘纤图
VOA
合路信号出 1550nm 入 1550nm入
四、光衰减器的主要应用
• 波分复用（DWDM）系统 光线路放大器模块
1550nm
线 路 光 信 号 输 入
1510nm DROP
1510nm ADD
工作温度
存储温度
－5 ～ 65℃
－40 ～85℃
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≤0.6dB ≥30dB ≤-45dB
≤0.1dB
衰减精度Resolution 可调节的最小衰减变化量 重复性 Repeatability 波长相关损WDL 偏振相关损耗PDL 温度相关损耗TDL
≤0.2dB
≤0.3dB (CorLBand)
≤0.2dBBaidu Nhomakorabea≤0.2dB
四、指标测试与理解
35 30 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 15 10 5 0 1 43 85 127169211253295337379421463505547589631
Electrical Variable Optical Attenuator 电 可调 光 衰减器
单通道锁存式电调可变光衰减器（EVOA ）使用一片中性渐变滤光片 作为衰减元件；通过一个带反馈控制的步进电机调节衰减值；同时一个 精密电位器反馈衰减片的位置。外部驱动信号驱使步进电机以统一的步 进幅度向左或向右转动，这样就提供了精确的衰减精度。该衰减器独具 锁存模式，当去掉电机的驱动信号时，衰减器将保持在最后设定的衰减 位置，这就将极大减小器件功耗。下图展现了该衰减器的原理结构。
装配检查 封盖 尾套固定 引线 焊接 组装 连接器 制作 包装 检查 包装、 标识
熔纤
四、指标测试与理解
主要参数 插损IL 衰减范围 Attenuation Range 回损RL 参数定义 最小损耗处，输入端光功率Pi与输出端光功 率Po之比 工作波长在指定输出端口的光功率相对全部 输入光功率的减少值的最大范围 入射到光衰减器中的光能量和衰减器中沿入 射光路反射出的光能量之比 在同一指定反馈值处的衰减值的差异 在指定波长范围内，同一点处衰减值的最大 最小差值 光衰减器在所有偏振状态下最大传输和最小 传输的比率 在一定温度范围内，损耗值的变化量 参考值
Optical Attenuator 光衰减器
主要内容
光衰减器的主要应用 光衰减器定义及分类 光迅的几款衰减器介绍
固定衰减器 手调可变光衰减器 电调可变光衰减器 MEMS可变光衰减器
一、光衰减器的主要应用
可调节光衰减器(VOA)在光通信中具有广泛的应 用，其主要功能是用来减低或控制光信号。光 网络的最基本的特性应该是可调，特别是随着 DWDM传输系统和EDFA在光通信中的应用，在 多个光信号传输通道上必须进行增益平坦化或 信道功率均衡，在光接收器端要进行动态饱和 的控制，光网络中也还需要对其它信号进行控 制，这些都使得VOA成为其中不可或缺的关键 器件。此外，VOA产品还具有与其它光通信组 件结合并将其推往高阶模块的特性。
Attenuation Resolution
Attenuation(dB)
25 20
0.04 0.03 0.02 0.01 0
Steps
Resolution(dB)
3. MEMS VOA
MEMS是此领域中较新的应用技术，经过近几年的发展，MEMS Chip的生产 工艺已经趋于成熟，有力地推动了MEMS VOA的应用。在光网络中应用，以 MEMS技术为基础的产品也具有明显的价格和性能上的优势。MEMS VOA有反 射式VOA和衍射式VOA，如图5所示。 反射式VOA的工作原理如图5(a)所示，它是在硅基上制作一块微反射镜。以 unblocking型VOA为例。光经过双光纤准直器的一端进入，以一定角度入射到 微反射镜上，当施加电压时，微反射镜在静电作用下被扭转，倾角改变，入射 光的入射角度发生改变，光反射后能量不能完全耦合进双芯准直器的另一端， 达到调节光强的目的；而未加电压时，微反射镜呈水平状态，光反射后能量完 全耦合进双芯准直器的另一端。
• 手调可变光衰减器 Manual Variable Optical Attenuator 手调光衰减器是一种光衰减量连续可调的光无源器件,它 可以用来设定衰减量从0~40dB的连续变化。该产品具有插 入损耗低、稳定性好、可靠性高、体积小，操作方便等优 点，还能根据需要做成各种标准连接器形式。紧凑的外形 设计，能方便地安装在各系统上。
1. 尾纤式 2. 连接器式
1. 固定式 2. 可变式
三、光迅的几款衰减器介绍
• 主要产品：OAT-V、MVOA、EVOA • 工作波长：850 and/or 1310多模（手调）， 1310 and/or 1550单模（手调或电调） • 同时还有利用这类基础光衰减器拼装的多 通道衰减器模块、VWDM-B、-M、-D等波 分复用模块。
一、光衰减器的主要应用
例如：大容量长距离DWDM传输系统
一、光衰减器的主要应用
例如：EDFA中的多通道信号的均衡
二、光衰减器的定义和分类
1.光衰减器的定义：
特定(工作)波长的光信号,经由器件输入到输 出的过程后, 输出的光能量(功率)相对于输入光 能量的减少。
表达式： Attenuation=PO-PI
光衰减器模块
• 波分复用（DWDM）系统 为了实现DWDM系统的长距离高速无误码传输，必须使各通 道信号光功率一致，即需要对多通道光功率进行监控和均 衡。光衰减器是各种信道均衡器件的核心器件。灵活地调 节VOA，可以使各个通道的功率处于理想的大小。
图例说明
VOA
光放大器
分／合波器
熔接点
活接头
四、光衰减器的主要应用
线 路 光 信 号 输 出
MUX
1550nm 出 1510nm 入 1510nm 出
DEMUX
模块盘纤图
VOA
1550nm 入
主要指标：
性能参数 工作波长 插入损耗 回损 光纤适配器 响应时间 衰减范围 衰减控制准确确度 供电电压 模块尺寸 指标值 1510nm和1550 nm VOA+WDM透射 <1.2dB;VOA <0.8dB; VOA+WDM反射 <1.2dB; >45dB MU、FC 或者客户选择 3dB/ms 30dB ±0.5dB +5V DC 120*90*18
固定光衰减器
• 衰减光纤式
衰减光纤
• 轴向或横向位移式
w1
x
w2

w
2 w2 2 4w12 w2 2 1

2
1 1 x 2 exp 2 2 2 2 z z w1 w2 1 2w w w2 w2 2 1 2 1 2
• 波分复用（DWDM）系统 前置光放大器模块
线 路 光 信 号 输 入
1550nm VOA 1510nm DROP
线路 光信 号输 出
1550 nm 出
DEMUX
1510 nm 出
模块盘纤图
合路信号 入
VOA
四、光衰减器的主要应用
• 波分复用（DWDM）系统 光功率放大器模块
1550nm
线 路 光 信 号 输 入
输出端准直器
棱镜 步进 电机 衰减片 电刷 精密电阻 棱镜
输入端准直器
电调可变光衰减器实物图
EVOA生产线总流程
进料检验 进料检验 进料检验
半成品测试
复测
成品测试
LSB测试 老化
老化、 温循
进料检验
进料检验
温循
进料 检验
内支架装配
棱镜粘接
准直器粘接
总装配
封盖
包装
电机 组装 电刷 粘接 电机 焊接 玻璃管 粘接 衰减片 粘接 棱镜 粘接 准直器粘 接、固化 熔纤
准直器
挡光片
衰减方向调节
2.衰减片型（机械式）VOA
还有一种机械一电位器形式的EVOA方案。其原理是用步进电机拖 动中性梯度滤光片，当光束通过滤光片不同的位置时其输出光功率 将按预定的衰减规律变化，从而达到调节衰减量的目的。还有一种 机械偏光式光衰减器。其基本原理是从入端口射出的光束被反射片 反射到出端口，两端口之间的反射耦合效率由反射片的倾斜角度来 控制，从而实现光衰减的调节。而反射片的倾斜则由多种不同的机 理来控制。 机械型光衰减器是较为传统的解决方案，到目前为止，已在系统中 应用的VOA大多是用机械的方法来达到衰减。该类型的光衰减器具有 工艺成熟、光学特性好、低插损、偏振相关损耗小、无需控温等优 点；而其缺点在于体积较大、组件多结构复杂、响应速度不高、难 以自动化生产、不利于集成等。
特点： • 输出光能量功率小于输入光能量功率 • 不改变信号其他特性 • 线性无源双端口网络器件
二、光衰减器的定义和分类
2. 光衰减器的种类：
光衰减器的分类
按工作原理 分类
按光信号传输 方式分类
按接口方式 分类
按使用方式 分类
1. 2. 3. 4.
位移型 薄膜型 衰减片型 新材料型
1. 单模光 2. 多模光
z



固定衰减器外观图
普通型（法兰式） FC型 高回损型（阴阳式） FC型 在线式（熔接法）
SC型
SC型
LC型
2.衰减片型（机械式）VOA
该种类型的VOA也有多种具体的实现方式。图1是挡光 型光衰减器的原理图，驱动挡光元件拦在两个准直器之间， 实现光功率的衰减。挡光元件可以是片状或者锥形，后者 可通过旋转来推进，而前者需平推或者通过一定机械结构 实现旋转至平推动作的转换。挡光型光衰减器可以制成光 纤适配器结构，也可以制成图1所示的在线式结构。
一、光衰减器的主要应用
• 用于减小富余的光功率 ，防止光接收机饱和 在光纤通信系统、光纤数据网、光纤CATV中常常 因远距离传输等功能需要，发送的光功率较高， 但在线路的用户端不需要那么高功率，因此需要 减小富余光功率 ，防止光接收机饱和。 • 用于光通信器件测试中对光测试仪器的校准定标 在光通信测试仪器的制作过程中，因各个器件模 块之间存在一定差异，为保证测试仪器的准确性 及一致性，特需要对其进行校准定标。