光衰减器分为（涨知识什么是光衰减器工作原理是什么）

大家好，苏苏来为大家解答以上问题。光衰减器分为，涨知识：什么是光衰减器工作原理是什么很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、机械之音

2、这类VOA也有多种具体实现方式。图1是挡光光光衰减器的示意图，它驱动挡光元件阻挡在两个准直器之间，实现光功率的衰减。挡光元件可以是片状或锥形，后者可以旋转推动，而前者需要水平推动或通过一定的机械结构实现从旋转到水平推动的转换。阻光光衰减器可以制成如图1所示的光纤适配器结构或在线结构。

3、与上述挡光VOA类似，还有一种机械电位器形式的EVOA方案。其原理是中性梯度滤光片由步进电机拖动，当光束通过滤光片的不同位置时，其输出光功率会按照预定的衰减规律发生变化，从而达到调节衰减的目的。还有一种机械偏振光学衰减器。基本原理是从入射端口出射的光束被反射镜反射到出射端口，两个端口之间的反射耦合效率由反射镜的倾斜角度控制，从而实现光衰减的调节。反射器的倾斜由许多不同的机构控制。机械光衰减器是一种传统的解决方案。到目前为止，系统中使用的VOA大多采用机械方法来实现衰减。这种类型的光衰减器具有技术成熟、光学特性好、插入损耗低、偏振相关损耗小、无需控制温度等优点。但它的缺点是体积大、元器件结构复杂、响应速度慢、难以自动化生产、不利于集成等。

4、磁光VOA是利用某些物质在磁场作用下光学性质的变化，如磁光旋光效应(法拉第效应)等。也可以实现光能的衰减，从而达到调节光信号的目的。典型的偏振无关磁光VOA结构如图2所示。

5、在图2中，其中(A)是实际光路，我们使用(B)中的镜像光路来更好地解释其原理。当光从双芯光纤的一端入射时，经透镜准直(光束厚度略去)，进入双折射晶体(其光轴垂直于纸面)，分成O光和E光两束，然后进入法拉第旋转器，光从法拉第旋转器出射后被全反射器反射，依次通过法拉第旋转器、双折射晶体和透镜，最后从双芯光纤的另一端输出。因此，通过调制电压来控制磁场，可以旋转进入法拉第旋转器的偏振光的偏振状态。法拉第旋转角为0度时，O光还是O光，E光还是E光。两束光不平行，无法合并，如虚线所示，此时衰减程度最大。当法拉第旋转角为45度时，总法拉第旋转角为90度，O光变成E光，E光变成O光。两束光平行，经透镜聚焦后合在一起，此时衰减程度最小。当控制法拉第转角在0-45度之间连续变化时，可以实现衰减的连续调节。利用材料的磁光效应等技术可以制造出高性能、小尺寸、高响应、结构相对简单的光衰减器。这是利用分立微光器件技术制作光衰减器有待进一步发展的领域。

6、液晶VOA液晶VOA利用了液晶折射率各向异性的双折射效应。当外加电场时，液晶分子的取向发生重排，会导致其透光特性发生变化。其工作原理如图3所示。

7、液晶VOA的具体实现如图4所示。从入射光纤入射的光被准直器准直，然后进入双折射晶体，并被分成偏振态相互垂直的O光和E光。穿过液晶后，O光变成E光，E光变成O光，由另一个双折射晶体合光，最后从准直器输出。当在液晶材料两端的透明电极上施加电压V时，O光和E光在穿过液晶后都改变一定的角度。通过第二双折射晶体后，每束光被分成O光和E光，形成四束光。中间的两束光最终合为一束，从第二双折射晶体出射，被准直器接收，而另外两束从第二双折射晶体出射，不被准直器接收，从而实现衰减。因此，通过向液晶的两个电极施加不同的电压来控制光强的变化，可以实现不同的衰减。

8、MEMSVOA

9、MEMS是该领域中相对较新的应用技术。经过近几年的发展，MEMSChip的生产技术已经成熟，有效地促进了MEMSVOA的应用。应用于光网络时，基于MEMS技术的产品在价格和性能上也有明显优势。如图5所示，MEMSVOA包括反射VOA和衍射VOA。反射式VOA的工作原理如图5(a)所示，就是在硅衬底上制作一个微镜。以畅通的VOA为例。光从双光纤准直器的一端进入，以一定角度入射到微镜上。当施加电压时，微镜在静电的作用下发生扭曲，倾斜角度发生变化，入射光的入射角发生变化。光反射后，能量不能完全耦合到双芯准直器的另一端，从而达到调节光强的目的。而当没有施加电压时，微镜处于水平状态，光反射后的能量完全耦合到双芯准直器的另一端。

10、MEMSVOA已经很成熟了，已经量产并大规模应用。同时因为成品率的原因，在价格方面也面临挑战。另外，由于是微机电元件，可靠性有时也不太理想。早期的MEMSVOA采用激光焊接，设备成本高，生产效率低，组装成本高。目前市场上已经推出了全贴技术的MEMSVOA，很好的解决了这个问题。

11、Thermo-VOA Thermo-VOA主要是利用一些材料在温度场中的光学特性，比如热光材料因温度变化引起的折射率变化。根据结构的不同，可分为泄漏VOA和开放VOA两大类。泄漏热光VOA的原理如图7(a)所示。其原理是将部分光纤原有的外包层剥离，用热光材料代替，形成外包层。当温度变化作用于热光材料的外皮时，由于其折射率的变化，原有的光传输特性，即模场直径(MFD)发生变化，部分光信号能量将从那里逃逸(辐射光)，从而达到通过控制温度来调节光衰减的目的。

12、对于开光热光VOA，最典型的是基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的原理，其具体结构如图7(b)所示。主要工作模式是马赫-曾德尔干涉仪中的干涉之一。

13、声光VOA该种衰减器的基本原理是利用声光晶体在超声波的作用下产生的周期性的应变，从而导致折射率的周期性变化，等同于建立了一块位相光栅，于是即可利用该光栅对光束进行调制。已有一些公司宣称已开发出采用声光晶体的可调式衰减器(称之为AVOA)。据了解，声光晶体材料的取得没有问题，不过现阶段占整体成本偏高，约占其中的4-5成可变光衰减器（VOA）是光通信系统中重要的光器件之一。长期以来，它一直停留在机械式水平，因为体积大不利于集成，它一般只适合于单通道衰减方式。随着DWDM系统的发展，以及市场对可灵活升级的可重构光分插复用器（ROADM）的潜在的巨大需求，越来越需要通道数多而体积小的可变光衰减器阵列，特别是一些集成型的VOA产品。传统的机械方式已不能解决这些难题。随着光纤网络的发展，VOA的发展趋势是：低成本、高集成、响应时间快以及和其他光通信器件的混合集成。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

标签：

版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！