光可变衰减器的研究进展

光可变衰减器(VOA)作为波分复用(WDM)网络中关键的功率管理器件,能够实现信道均衡和自动增益控制功能.微电机械系统(MEMS)型和热光型VOA以其衰减范围宽、功耗低、体积小、易于集成等优点成为研究重点,热光特性极佳的聚合物材料则成为最引人注目的热光材料.文章对已有的VOA器件作了概括分类,介绍了各种MEMS型VOA,还从热光材料的角度,总结了聚合物材料的研究成果,对已见报道的基于聚合物的各种热光型VOA进行了重点的描述和分析.最后给出了VOA的两种网络实例.

新型聚合物光可变衰减器阵列

光可变衰减器是密集波分复用网络中的重要器件之一。介绍了一种新型聚合物光可变衰减器 (VOA)的设计方法 ,利用聚合物的热光效应 ,动态范围可达 2 5 d B。这种新型聚合物 VOA不仅体积尺寸小 ,插入损耗小 ,功耗低的优点 ,而且表现出良好的偏振独立性 。

光纤型光可变衰减器的研究与设计

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。

基于液晶技术的光可变衰减器研究

基于液晶的电控双折射特性,从光路上设计了液晶光可变衰减器(VOA),并详细分析了其工作原理;用琼斯矩阵理论推导了其光传输矩阵,得出了光功率衰减与电压关系的表达式,并在理论上进行了仿真;最后对其进行了实验研究,实验数据与理论分析相吻合。

反射型有机聚合物电光可变衰减器的实验研究

该文提出一种基于导波共振的反射型聚合物电光可变光衰减器,它是利用聚合物薄膜的电光效应,通过电场控制衰减全反射(Attenuated-Total-Internal-Reflection)结构中入射光到导模的耦合效率,从而控制波导结构对入射光的吸收即衰减量.由于器件核心结构为衰减全反射结构,整个器件无运动部件,因此器件具有稳定性好、响应速度快、工艺简单和成本低廉等特点.

光纤型光可变衰减器的探索

通过熔融拉锥工艺制备熔锥光纤,将两熔锥光纤以一定的方式装配在二维精密微调架上,制备光纤型光可变衰减器。利用光信号在光纤锥形区特有的传输和耦合特性,实现了光纤间的耦合,耦合效率决定了光能量的衰减程度,从而决定了光纤型光可变衰减器的性能。用耦合模理论分析了锥形光纤间的传输和耦合性质,并从实验上给出了两锥形光纤间的耦合与两锥形光纤间的距离的关系,为制备光纤型光可变衰减器提供了理论和实验依据。

基于液体光阑的微流控可变光衰减器阵列

可变光衰减器(Variable optical attenuator,VOA)广泛应用于光通信和光电子系统中,然而很少有VOA阵列的报道。本文提出一种基于液体光阑的微流控VOA阵列,利用螺旋形轨道实现多光束能量同步非等量衰减,或者使用环形轨道同步等量衰减,其中液体光阑的通光孔径通过介质上电润湿效应调节。该VOA阵列结构紧凑、体积小、操作简单、成本低,可灵活调整多光束之间的衰减比以实现多信道功率均衡。研究结果表明:所提微流控VOA阵列具有超越一般VOA阵列的宽衰减范围(0-100%衰减)和很小的插入损耗(0.26 dB),响应时间为0.1 ms,对偏振不敏感。它也能兼作光开关阵列。所提VOA阵列展示了集成和高性能的潜力,并为应用提供一种经济有效的方式。

试论液晶可变光衰减器器件的制作技术

随着时代的发展,光通信事业开始在我国蓬勃发展,其能够有效降低通信过程中存在的能量衰减,具备非常大的市场潜力,在实践中,液晶可变光衰减器器件具备较强的制作难度,对其进行研究具备一定的现实意义。本文通过对相关文献进行查阅,以MEMS液晶可变光衰减器为主要研究对象,首先研究了单通道液晶可变光衰减器器件的基本制作流程,并进一步提出了液晶可变光衰减器原型器件的制作技术,本文所采取的方式能够有效改善传统液晶可变光衰减器体积大、成本高等缺陷,能够在波分复用光纤网络中发挥一定作用。

挡光型可变光衰减器的衰减量构成研究

光衰减器在应用过程中,主要功能是保证光功率的有效衰减,隶属于无源光学器件范畴,在一些光纤系统指标测量等方面能够得到应用,保证通信系统中光信号功率等处于合理状态。从全光通信网络系统应用中能够看出,可变光衰减器能够将信道衰减增益等问题解决,保证衰减量处于合理状态。本文以实际研究工作为出发点,对挡光型可变光衰减器的理论内容进行总结,并根据具体试验内容,论述了挡光型可变光衰减器的衰减量构成情况。

S弯曲聚合物热光型可变衰减器的特性

提出一种热光聚合物可变光衰减器 (VOA)的设计分析 ,利用S弯曲的波导提高衰减效率 ,BPM法模拟中验证其衰减动态范围可达 6 0dB ,实现 6 0dB的衰减计算功耗为 6 0mW ,附加弯曲损耗小于 0 .3dB 并且具有很好的极化独立性 ,串扰低 ,尺寸小 。

光刻曝光系统中新型光可变衰减器的研制

在超大规模集成电路中,为满足数值孔径为1.35、波长为193nm的光刻曝光系统45nm的成像分辨率要求,设计了一种新型光可变衰减器,用于控制系统的光能透射率,调整曝光能量。该衰减器在光入射角为20°~40°时,衰减面的平均透射率呈线性变化并从95%降低至8%,同时保证其余三个表面的光能损失均低于1%。设计和制作了光可变衰减器的光学薄膜,其基底材料选择熔融石英,膜层材料采用LaF_3和AlF_3。实验测试了光可变衰减器系统性能,测试结果显示该系统的光能透射率在8%~90%范围内连续可调,实验结果满足设计要求。与传统光可变衰减器相比,该系统可调制衰减范围更大,衰减量更稳定,具有一定的应用价值。

聚合物热光可变光衰减器

提出一种旁路结构聚合物热光可变光衰减器 (variable optical attenuator,VOA)的设计 ,采用旁路波导可提高衰减效率并降低串扰 .软件模拟验证 ,无间距旁路 VOA衰减可达 2 8d B,比未加旁路波导的相同结构 VOA增加10 d B,但同时插入损耗增加 0 .3d B,串扰低于 - 4 4 d B,理论功耗为 4 0 m W.采用倒脊形结构研制了原理性的热光聚合物 VOA,测得衰减大于 11d B,相应输入电流为 6 6 m A,具有明显的热光效应 .

一种基于MEMS技术的可变光衰减器

介绍了一种基于微电子机械系统(MEMS)技术实现的可变光衰减器,通过微电磁驱动器改变输入输出光纤之间的径向偏移量来调整衰减量。分析了偏移量与衰减量的关系,通过MEMS微细加工技术实现了器件的制作和封装,介绍了加工及装配流程。并进行了性能测试,结果表明,新型可变光衰减器的插入损耗小于1dB,动态范围约35dB,工作电压小于5V,偏振相关损耗小于0.1dB,有望为光纤网络提供一种低成本、高性能的光通信器件。

可变透镜边沿模拟顶角可调棱镜的可变光衰减器

设计并制作了一种集成可变透镜的可变光衰减器．该器件以具有圆柱状通孔的精密套管为透镜腔，套管两端的侧壁上分别连接输入／输出光纤准直器．准直器的光轴穿过可变透镜边沿而非中心，可变透镜边沿模拟顶角可调棱镜，形成“输入准直器＋可调液体棱镜＋输出准直器”的结构．通过电湿效应形成顶角可调的棱镜效应，使输入光纤准直器发出的光偏离输出光纤准直器最佳接收位置，进而实现光纤准直器耦合光强的调控，达到光的衰减控制目的．实验结果表明，该光衰减器的衰减范围达到2～53dB，可用于光通信实验的演示和学生实验等场合．

新型可变光衰减器的温度特性研究

介绍一种新型光衰减器的工作原理、结构及温度特性。实验中采用在线温度特性测试法得到了新型光衰减器的插入损耗随温度变化的特性曲线。

全光纤热光型可变光衰减器的闭环控制

根据全光纤热光型变光衰减器(FTOVOA)的光电特性提出了针对该型FTOVOA的闭环控制的设计,并研制了该型FTOVOA的闭环控制系统。实验结果表明,当FTOVOA衰减量小于35dB时,闭环控制系统使光衰减量漂移小于±0.23dB。通过引入闭环控制不仅改善了全光纤热光型可变光衰减器的稳定性,而且使这种电流控制型的可变光衰减器变为一种电压控制型器件。

基于PDLC的可变光衰减器的研制

介绍了一种新型的低成本、小体积的的液晶可变光衰减器的设计与制作.该衰减器采用聚合物分散液晶材料,使其填充在经过耦合的带透明导电电极的两根单模光纤的间隙里,利用聚合物分散液晶在不同电场强度下引起的光的散射效应的变化,来实现对光路能量的可控连续衰减.采用体硅微细加工技术术成功地制作出了这种衰减器,并对器件进行了测试,结果表明:当传输的光波长为1550nm时,该衰减器的插入损耗为0.85dB;衰减的最大范围为0.85dB-14.21dB;驱动电压范围9V^57V.

一种新型电控可变光衰减器(EVOA)的研制

在光器件测试、光通信系统评估、DWDM系统功率均衡等场合广泛使用可变光衰减器（VOA）。本文介绍一种采用新型多层聚合物压电陶瓷制作机械挡光式电控可变光衰减器（EVOA）整机的原理与实现方法。

新型MEMS可变光衰减器的微磁执行器

探讨了新型可变光衰减器——光纤横向偏移型MEMS可变光衰减器的微磁驱动方式,从理论上分析了微磁执行器设计时应遵从的原理,讨论和设计了微磁执行器的各个参数,新开发了结合使用正胶(AZ-4000系列)和负胶(SU-8系列)的UV-LIGA工艺:在制作了光纤定位槽的基片上溅射Cr/Cu作为电镀种子层,涂布正胶,紫外光刻得到电镀模具,电镀Cu和FeNi分别得到线圈的下层、中层和上层以及铁芯;在完成下层和中层后,分别进行一次负胶工艺以形成电绝缘层和后续结构的支撑平台,即涂布负胶覆盖较下层结构,光刻开出了通往较上一层的通道并使SU-8聚合、交联以满足性能要求。并运用该工艺实现了微磁执行器。

一种基于磁光技术的可变光衰减器

光可变衰减器(VOA)作为波分复用(WDM)网络中关键的功率管理器件,能够实现信道均衡和自动增益控制功能。本文在分析了法拉第旋光现象和光偏振现象的基础上,进一步介绍了一种基于磁光技术实现的可变光衰减器,这种可变光衰减器具有功耗低、动态范围大、分辨精度高、响应速度快、无调节振荡、可靠性高等优点,是最具吸引力的可变光衰减技术之一。