光衰減器

光衰減器3.1 光衰減器分類為:

光衰減器:

1. 位移型光衰減器:

橫向位移型光衰減器

縱向位移型光衰減器

2.衰減片型光衰減器

3.智能型光衰減器

系列化光衰減器中,不同類型的光衰減器原理不同。

光衰減器3.2 位移型光衰減器的工作原理

位移型光衰減器利用光纖的衰減量隨其對中精度而變化的原理,有意在對接光纖時(shí),使光纖之間發(fā)生一定位移,從而達(dá)到衰減一定光能量的目的,位移型光衰減器,制作時(shí)可采用橫向位移法和縱向位移法。

光衰減器3.3 位移型固定衰減器的種類

位移型固定衰減器可分成轉(zhuǎn)換器式和變換器式兩類。

(1)轉(zhuǎn)換器式光固定衰減器轉(zhuǎn)換器式光固定衰減器性能穩(wěn)定,兩端均為轉(zhuǎn)換器接口,衰減量分5、10、15、20、25 dB五種,使用極為方便,可直接與各類型連接器配合使用,僅需將連接器中的轉(zhuǎn)換器取下,換上同型號光衰減器,即可達(dá)到衰減光信號的目的,根據(jù)不同的端口,有如下幾種種類型:

轉(zhuǎn)換器式光:FC型、SC型、ST型

固定衰減器:FC-SC型、FC-ST型、SC-ST型

(2)變換器式光固定衰減器

變換器式光固定衰減器的一端為連接器插頭,另一端為轉(zhuǎn)換器端口。其性能穩(wěn)定,衰減量分5、10、15、20、25 dB五種。使用時(shí),僅需在連接器處插入同型號變換式光衰減器,即可在線路中達(dá)到衰減光信號的目的,根據(jù)不同的端口,有如下幾種類型:

SC→FC型、ST→FC型、SC→ST型

變換器式固定衰減器: ST→SC型、FC→SC型、FC→ST型

C型、SC型、ST型

光衰減器3.4 衰減片型光衰減器

衰減片型光衰減器直接將具有吸收特性的衰減片,固定在光路中來達(dá)到衰減光信號目的。衰減片采用吸收型玻璃片或在玻璃基片上鍍吸收膜的方法來制作。衰減片型光衰減器可分為步進(jìn)式雙輪可變光衰減器和連續(xù)可變衰減器。

光衰減器3.5 步進(jìn)式雙輪可變光衰減器

步進(jìn)式雙輪可變光衰減器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。采用準(zhǔn)直器出射的平行光路,光路中插入了兩個(gè)具有固定衰減量的衰減圓盤,每個(gè)衰減圓盤上分別裝有0、5、10、15、20, 25 dB六個(gè)衰減片,通過旋轉(zhuǎn)這兩個(gè)圓盤,使兩個(gè)圓盤上的不同衰減片相互組合,即可獲得5、10、15、20、25、30、35、40、45、50 dB的十檔衰減量。當(dāng)然,如果想獲得其它衰減范圍的步進(jìn)式衰減器,只要對衰減盤上的濾光片及位置做相應(yīng)的改變,便可很容易地達(dá)到預(yù)期目的。

光衰減器3.6 連續(xù)可變光衰減器

連續(xù)可變光衰減器總體結(jié)構(gòu)和工作原理同雙輪步進(jìn)式可變光衰減器的相似(如圖2所示)。但它是由一塊步進(jìn)衰減片和一片連續(xù)變化的衰減片組合而成,步進(jìn)衰減片的衰減量為0、10、20、30、40、50 dB六檔,連續(xù)變化衰減盤的衰減量為0～15dB,因此,總的衰減量調(diào)節(jié)范圍為: 0～65dB。這樣,通過步進(jìn)衰減片的粗檔和可變衰減片的細(xì)檔的共同作用,即可達(dá)到連續(xù)衰減光能量的目的。

光衰減器3.7 智能型光衰減器

步進(jìn)式雙輪及雙輪連續(xù)式可變光衰減器的工藝很成熟,性能也很穩(wěn)定,使用極普遍,但由于采用了機(jī)械旋鈕調(diào)節(jié)衰減量、刻度盤讀數(shù)等方法,影響了精度。而智能型光衰減器則可以克服這種不足。智能型光衰減原理框圖如圖3所示,

它通過電路控制微型電機(jī),帶動(dòng)齒條,使濾光片平移,再將數(shù)據(jù)編碼盤檢測到的實(shí)際衰減量信號反饋到電路中進(jìn)行修正,從而達(dá)到自動(dòng)驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)檢測和顯示光衰減量的目的。因此,智能型光衰減器具有精度高、衰減量連續(xù)可調(diào)、體積小、便于攜帶、使用簡單方便的特點(diǎn)。智能光衰減器的衰減單元采用圖4所示原理,與前面衰減器相比,除濾光片改用全程連續(xù)變化中性濾光片外,衰減單元中其它元件均一樣。由于所用濾光片的吸收效率隨濾光片的平移方向呈線性變化,所以,當(dāng)電機(jī)沿著垂直于光路的方向帶動(dòng)濾光片移動(dòng)時(shí),就達(dá)到了衰減光信號的目的。

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(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、使用簡便的優(yōu)點(diǎn),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(yīng)用前景。近年來,國外一些大的光學(xué)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(jià)格更適宜的光衰減器。

光衰減器是一種非常重要的纖維光學(xué)無源器件,它可按用戶的要求將光信號能量進(jìn)行預(yù)期地衰減,常用于吸收或反射掉光功率余量、評估系統(tǒng)的損耗及各種測試中。目前,系列化光衰減器已廣泛應(yīng)用于光通信領(lǐng)域,給用戶帶來了方便。

一種插入光路中可使光信號功率按設(shè)定要求衰減的光器件。用它來調(diào)節(jié)光通信系統(tǒng)或測試系統(tǒng)所傳輸?shù)墓庑盘柕墓β?，使系統(tǒng)達(dá)到良好的工作狀態(tài)。也常用以檢測光接收機(jī)的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍。

光衰減器可分為固定型衰減器、分級可調(diào)型衰減器、連續(xù)可調(diào)型衰減器、連續(xù)與分級組合型衰減器等。其主要性能參數(shù)是衰減量和精度。

通常在玻璃基片上蒸發(fā)或?yàn)R射金屬膜或采用有高吸收作用的摻雜玻璃制成衰減片。通過控制鍍膜厚度或控制玻璃的摻雜量及其厚度的方法來獲得所需的衰減量。也有用兩段光纖對接時(shí)的耦合損耗來制成衰減器的。

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。

可調(diào)式光衰減器一般用于光學(xué)測量中。在測量光接收機(jī)的靈敏度時(shí)，通常把它置于光接收機(jī)的輸入端，用來調(diào)整接收光功率的大小。使用光衰減器時(shí)，要保持環(huán)境清潔干燥，不用時(shí)要蓋好保護(hù)帽。移動(dòng)時(shí)要輕拿輕放，嚴(yán)禁碰撞。

武漢郵電科學(xué)研究院、深圳市昊谷光電技術(shù)有限公司。2100433B

朱信海、郝艷輝等。

光接收機(jī)靈敏度是保證特定的誤碼率時(shí)所需的最小光功率Pr。測量所需的儀表是：誤碼測試儀（發(fā)和收），光功率計(jì)和可變光衰減器。在發(fā)送端誤碼儀（發(fā)）發(fā)出偽隨機(jī)碼。在接收端的光纖線路上接入光衰減器，在光端機(jī)接收端的輸出端上接上誤碼儀（收）以觀測誤碼。調(diào)節(jié)可變光衰減器使誤碼率正好達(dá)到特定的要求，此時(shí)在接收端的光纖上測得的光功率即是在該誤碼率下光接收機(jī)的靈敏度。測試時(shí)，收發(fā)信機(jī)之間不串接長的光纖線路，用光衰減器代替。在實(shí)際線路上運(yùn)行時(shí)，就要考慮由于光纖色散引起光接收機(jī)靈敏度劣化量，即靈敏度將有所降低。CCITT有建議，不同碼率的光纖數(shù)字通信系統(tǒng)，測試接收機(jī)靈敏度時(shí)，應(yīng)采用不同的偽隨機(jī)碼序列，還建議采用誤碼率為10來表示光接收機(jī)的靈敏度。