動(dòng)態可調光衰減器簡介與其(qí)在國內發展現狀(zhuàng)
動態可(kě)調光衰(shuāi)減(jiǎn)器(DVOA)是解決(jué)DWDM光纖通(tōng)信網中信道均(jun1)衡問題的主要途徑(jìng)之一(yī),而隨著光(guāng)纖通信由點到點傳輸向動態光網絡的升級,對DVOA的市(shì)場需求日益增長。DVOA主要集成(chéng)在模塊或(huò)者子係統中,比如基於TFF濾(lǜ)波片的傳統DWDM模塊,被要求加入VOA實現信道的動態均(jun1)衡;基於PLC技術的AWG,也以AWG+VOA模塊的(de)形式出現;在ROADM子係(xì)統中,VOA更是不可或缺。
基於(yú)MEMS技術的(de)VOA是DVOA的主要解決方案(àn)之一,具有體積(jī)小、功耗低的優(yōu)勢。奧埔達動態(tài)可調(diào)光衰減(jiǎn)器係列產品是采用微機電(diàn)芯片上一個可移動的轉鏡,轉(zhuǎn)鏡(jìng)抑製輸入激光功率耦合到輸出光纖。器(qì)件外加電壓控製轉(zhuǎn)鏡傾斜角度(dù),由此(cǐ)達到(dào)需要的衰減量。DVOA-A46具有(yǒu)超(chāo)眾的功(gōng)能和可靠性, 是(shì)微型(xíng)可調(diào)衰(shuāi)減器最佳設計(jì)。如圖1所示;
圖1. DVOA原理和(hé)結構
圖2. DVOA-A46單通道動態(tài)可調光衰減器
DVOA-A46設(shè)計中的關(guān)鍵問(wèn)題之一是可靠(kào)性,支(zhī)撐反射(shè)鏡的扭轉梁應具有(yǒu)適當的彈性係數,以保證能在適當的驅動(dòng)電(diàn)壓(靜電驅動(dòng))或者驅動電流(電磁驅動)下偏轉足(zú)夠的角度,同時必須(xū)有(yǒu)足夠的強度以抗擊震動(dòng)。而且,扭鏡結構的共振頻(pín)率設計,應遠離日常環境中的振動(dòng)頻(pín)率以避(bì)免共振損害,一般設計在千赫茲(zī)以上。
DVOA設計中的關鍵問題之二是波長(zhǎng)相關性(WDL),雙光纖準直器通過(guò)反射鏡的耦合,相當於兩(liǎng)個(gè)準直器之間在角(jiǎo)度失配情(qíng)況(kuàng)下的耦合(hé),其(qí)WDL隨失配角度增大(dà)而劣(liè)化。一個未進行WDL優化設計的(de)DVOA,當中心波長衰減25dB時(shí),在40nm帶寬內的WDL達1.8dB,如圖4所示。為了便於對WDL進行(háng)優(yōu)化(huà)設計,一(yī)般采用C-Lens製作雙光纖準(zhǔn)直器,比GRIN-Lens具(jù)有更好(hǎo)的設計靈(líng)活(huó)性(xìng),經過優化設計的DVOA,在40dB衰減範圍內的WDL,可以達(dá)到(dào)0.4dB以(yǐ)下。當然,DVOA也有單通道應用情況,對WDL就沒有那麽高的要(yào)求(qiú)了(le)。
目前,國內具有MEMS VOA芯片供貨能(néng)力的有武漢光(guāng)迅科(kē)技、廣州奧(ào)埔達(dá)光電科技和廣(guǎng)州銀訊光(guāng)電三(sān)家公司(sī),前者(zhě)的技術來自一位海歸博士,後兩者的技(jì)術來自北美華人,而投資方均為國內企業。國內比較完整(zhěng)的MEMS工藝線(xiàn)有兩條,分別屬(shǔ)於中科院上海微係(xì)統與信息技術研究所和北京大學微電子中心,廣州奧埔達(dá)光電科技(jì)就(jiù)是在這些國內工藝線進行流片,推出完全國產化(huà)的MEMS VOA係列產品。
前述三家公(gōng)司,均有MEMS VOA封裝能(néng)力,而國內一些(xiē)其他公司,在其模塊或者子係統中有大量的MEMS VOA需求,或者直接購買封(fēng)裝好的器件,但是為(wéi)了提升利潤空間,均傾向於購買MEMS芯(xīn)片來自行封裝,如武(wǔ)漢(hàn)光訊科技、福州高意科(kē)技(jì)等(děng)公司。