MEMS VOA光衰減器的工作原理是什么

文章導(dǎo)讀：

VOA的優(yōu)勢(shì)、類(lèi)型

MEMS Shutter型VOA

MEMS微鏡型VOA

MEMS微鏡型VOA中的WDL問(wèn)題

MEMS微鏡型VOA的WDL優(yōu)化

MEMS（Micro Electro Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)被廣泛應(yīng)用于光纖通信系統(tǒng)中，MEMS技術(shù)與光學(xué)技術(shù)的結(jié)合，通常稱(chēng)作MOEMS技術(shù)。最為常用的MOEMS器件包括光衰減器VOA、光開(kāi)關(guān)OS、可調(diào)光學(xué)濾波器TOF、動(dòng)態(tài)增益均衡器DGE、波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)WSS和矩陣光開(kāi)關(guān)OXC。

VOA在光纖通信系統(tǒng)中常用于光功率均衡，在各種技術(shù)方案中，MEMS VOA具有尺寸小、成本低和易于制造的優(yōu)勢(shì)。最常用的MEMS VOA有兩類(lèi)：MEMS Shutter型和MEMS微鏡型，前者通常以熱效應(yīng)驅(qū)動(dòng)，后者通常以靜電力驅(qū)動(dòng)。

MEMS Shutter型VOA

基于MEMS Shutter的VOA結(jié)構(gòu)如圖1所示，MEMS Shutter被插入兩根光纖之間的光路，衰減量取決于被阻擋的光束截面大小。在實(shí)際應(yīng)用中，這種VOA也可以設(shè)計(jì)成反射型。

圖1． 基于MEMS shutter的VOA結(jié)構(gòu)

MEMS微鏡型VOA

如圖2所示為基于MEMS扭鏡的VOA結(jié)構(gòu)，它以雙光纖準(zhǔn)直器的兩根尾纖作為輸入／輸出端口，準(zhǔn)直光束被MEMS微鏡反射偏轉(zhuǎn)，從而聯(lián)通輸入／輸出端口之間的光路。扭動(dòng)微鏡讓光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生光功率的衰減。

圖2． 基于MEMS扭鏡的VOA結(jié)構(gòu)

MEMS扭鏡通常有兩種結(jié)構(gòu)，即平板電極和梳齒電極，如圖3所示?？紤]0～20dB的衰減范圍，前者通常需要＞10V的驅(qū)動(dòng)電壓，后者可將驅(qū)動(dòng)電壓降至5V以下。然而，僅僅一個(gè)微小的粉塵顆粒就會(huì)卡住梳齒電極，因此其生產(chǎn)良率較低。采用梳齒電極的MEMS微鏡，通常需要在超凈環(huán)境下封裝。

圖3． 兩類(lèi)MEMS扭鏡：平板電極和梳齒電極