可变光衰减器(VOA)是光纤通信系统中重要的光纤动态装置。它主要用于密集波分复用(DWDM)系统中的信道功率平衡,以实现增益平坦度,动态增益平衡和传输功率平衡。
数字可调光衰减器由于其简单的控制,小尺寸和更好的光学性能而得到了极大的发展。目前,可调光衰减器已被广泛用于光通信领域的通信设备中。
常见的方法是在设备中集成数字可调光衰减器,并通过设备软件根据系统的需要来衰减可调光衰减器。由于VOA已集成到设备中,因此光路也必须集成在设备中并固定,这使得无法灵活配置光路系统。
在DWDM系统中,需要根据实际情况选择不同的站点和不同的传输能力。网络条件是灵活配置的,VOA作为系统中重要的可配置设备,无法灵活选择系统的配置,这使得系统设备的灵活性变差,并增加了系统成本。
在光通信领域,作为标准可插拔设备的SFP收发器模块因其体积小,统一的机械和光接口标准,可插拔性以及其他灵活和可配置的特性而被广泛用于系统设备中。为了使VOA模块像应用于系统设备的SFP收发器模块一样灵活和可配置,本文提出了一种使用SFP标准机械和光学接口将VOA模块集成到SFP封装中的方法,以便VOA模块也可以像SFP收发器模块即插即用,非常方便地实现光衰减功能的选择。
由于采用了SFP封装,大大限制了体积,基于微机电系统(MEMS)技术的VOA具有体积小,控制简单,光学性能好等突出特点。因此,本文采用MEMS VOA模块来实现SFP封装中的数字可调衰减器。
1数字MEMS VOA的原理常见的MEMS VOA包括反射镜旋转型和位移阻挡型。无论衰减哪种类型的光功率,光衰减量都与MEMS芯片中机械片的旋转或移动以及芯片中机械片的旋转或移动一一对应。
根据上,下电极板的增加而定。电压上的电压是一一对应的,因此,衰减与电压是一一对应的,但是衰减和驱动电压不是线性的。
为了实现数字衰减控制,有必要添加一个控制电路,预先将衰减电压曲线数据保存在电路中,通过客户发送的衰减值自动找到对应的衰减电压,然后发送给客户。 VOA驱动电路,然后驱动电路输出相应的电压。
将电压提供给VOA以实现相应的衰减,从而达到数字控制的目的。 2基于SFP封装的可调光衰减器的实现基于SFP封装的可调光衰减器由结构部件,光模块MEMS VOA,LC光端口,电控单元CU,电接口等组成,其结构和组成图如图1所示。
在结构上,采用标准的SFP封装,外观结构如图2所示。电气控制单元CU主要由SFP电气接口,可编程逻辑器件CPLD,D / A转换,放大器和MEMS VOA组成,如图3所示。
SFP电气接口主要包括I2C接口和电源接口。 I2C接口实现了主机与可调光衰减器之间的通信,包括读取存储单元的相关信息,读取存储的电压衰减数据,发出衰减命令等; CPLD功能模块主要实现I2C接口驱动程序,数据存储及相关的控制功能,I2C接口驱动程序实现与主机的通信连接。
控制单元从主机接收命令,对相关协议数据进行解码并执行相应的操作。如果是衰减控制命令,则获取衰减数据并从存储模块中获取。
衰减电压数据由算法计算,准确的电压d。