光衰減器的原理
光衰減器是光纖通信設備檢測(如光功率計計量,光功率衰減,接收機靈敏度測量等)中必不可少的測試儀器之一。隨著光纖通信技術的不斷發(fā)展,光纖通信設備和器件生產(chǎn)廠商對光衰減器的性能指標要求也越來越高。在這里我們探討一下光衰減器的原理。
光衰減器的原理如框圖1所示,入射光通過光纖準直器進行準直,經(jīng)過兩片衰減器片進行衰減后,通過光纖準直器進入輸出光纖。在兩片衰減片中,一片為固定衰減片,,其衰減量從0db到50db以10db步距變化,另一片為連續(xù)衰減片,其衰減量從0db到15db的連續(xù)變化,通過兩片衰減片進行組合可以實現(xiàn)0db到60db范圍內(nèi)連續(xù)可變的光衰減器。圖1中,光衰減器片與光軸之間保持有一定角度,這樣的安裝方式不僅是光衰減片前后表面的反射光錯開,避免了干涉現(xiàn)象對光測試系統(tǒng)的影響,也有效的阻止了反射光返回入射端,提高了以前的回波損耗指標。
光衰減器特點光衰減器要求重量輕、體積小、精度高、穩(wěn)定性好、使用方便等。它可以分為固定式、分級可變式、連續(xù)可調(diào)式幾種。
光衰減器分類方式光纖衰減器的分類1.可變光纖衰減器可變光衰減器(VOA)在光通信中具有廣泛的應用,其主要功能是用來減低或控制光信號。我們推出了一種新型的連續(xù)可調(diào)、大衰減系數(shù)的激光能量衰減器。該器件不但結構簡單、組件少、尺寸小,而且制作方便、成本低,并且易于同其它器件集成??勺児饫w衰減器一般用于測試和測量,但也廣泛使用在EDFAs中,起到均衡不同通道之間光功率的作用。
可變光纖衰減器是由摻有金屬離子的衰減光纖制造而成,能把光功率調(diào)整到所需要的水平。如果大部分外部材料的折射率大于其模式有效折射率,該模式可以漏加一些輻射的光功率。如果外部材料的衰減指數(shù)可以被調(diào)整到一個可控的水平,例如熱光、電光或聲光,具有可控衰減的設備是可以實現(xiàn)的。
2.固定光纖衰減器固定光衰減器用于光纖系統(tǒng)可能使用多種功能的原則。固定光纖衰減器是外形像適配器風格的工具,是各種應用中衰減單模光纖連接器的理想選擇。它有兩大類,分別是線型和插頭型。如下圖從左到右。線型看起來像一個普通的光纖跳線;它由一根光纖電纜連接兩個指定類型的連接器。插頭型的衰減器看起來像一個大頭光纖連接器,它有一個公頭和一個母頭,與相同類型的普通連接器一樣,例如,F(xiàn)C, ST, SC和LC。
固定光衰減器一般做成可活動的連接器的形式,可以實現(xiàn)與光纖線路的連接。另外,光纖端面上也會鍍上一層一定厚度的金屬膜,并在光通路上留一個幾微米的氣隙,以便獲得固定的衰減。
3.陰陽型光纖衰減器這是一種公-母裝置,用于不同的連接器設計(LC/SC/FC/ST/MU),PC、UPC或APC研磨(APC可選錐形或臺階形插芯),衰減值:1~30dB,波長:單模1310um、1550um或雙波長;多模850um或雙波長,配防塵帽。陰陽型光纖衰減器特點:摻金屬離子衰減光纖達到衰減效果,耐高功率,光源重量輕、體積小、精度高、穩(wěn)定性好、多種形式、使用方便;最后一點就是光纖衰減器的應用范圍:光配線架、光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)、高速光纖傳輸系統(tǒng)、有線電視(CATV)系統(tǒng)、長途干線密集波分復用(DWDM)系統(tǒng)、光分插復用器(OADM)。
光衰減器的性能目前,光衰減器的市場越來越大,在無源器件中,其產(chǎn)量僅次于連接器、耦合器等。由于光固定衰減器具有價格低廉、性能穩(wěn)定、使用簡便的優(yōu)點,所以,其市場比可變光衰減器大一些。而光可變衰減器由于其靈活性,市場需求仍穩(wěn)步增長。衰減器是光通信系統(tǒng)中不可缺少的重要無源器件之一,有著廣泛的應用前景。近年來,國外一些大的光學器件公司仍在不斷開發(fā)各種新型的高性能光衰減器產(chǎn)品,以求獲得性能更高、體積更小、價格更適宜的光衰減器。
光衰減器基本用途分固定衰減量的衰減器和可調(diào)衰減量的衰減器,用途:
1、平衡各波長信號增益,用于BA前端;
2、線路中,WDM系統(tǒng)功率控制;
3、閉環(huán)輸出功率控制;
4、光探測端功率保護。