光衰減器發(fā)展趨勢(shì)

　　光衰減器市場(chǎng)全世界年均增速5.6%，2018年達(dá)3.7億美元。光衰減器用于控制光纖通信網(wǎng)絡(luò)中光信號(hào)的功率。以下對(duì)光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析。

　　光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析，2017年，全球元件級(jí)光衰減器消費(fèi)量達(dá)到1660萬(wàn)只，其中固定式光衰減器消費(fèi)量占85%，可調(diào)光衰減器消費(fèi)量占15%。在2017年到2023年的預(yù)測(cè)期間，該市場(chǎng)消費(fèi)量將以3.9%的年均增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2023年全球元件級(jí)光衰減器消費(fèi)量將達(dá)到2090萬(wàn)只。預(yù)計(jì)，預(yù)測(cè)期間，電信應(yīng)用將在全球光衰減器消費(fèi)量中占主導(dǎo)地位。

　　光衰減器是用于對(duì)光功率進(jìn)行衰減的器件，它主要用于光纖系統(tǒng)的指標(biāo)測(cè)量、短距離通信系統(tǒng)的信號(hào)衰減以及系統(tǒng)試驗(yàn)等場(chǎng)合?？烧{(diào)節(jié)光衰減器(VOA)在光通信中具有廣泛的應(yīng)用，其主要功能是用來(lái)減低或控制光信號(hào)。中國(guó)十分重視光衰減器的研發(fā)，通過(guò)國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展計(jì)劃安排專題，組織技術(shù)攻關(guān)，跟蹤國(guó)際先進(jìn)技術(shù)等措施的實(shí)施，極大地推動(dòng)了光衰減器的研究開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作?，F(xiàn)從六大類型來(lái)分析光衰減器發(fā)展趨勢(shì)。

　　1、機(jī)械式VOA

　　該種類型的VOA也有多種具體的實(shí)現(xiàn)方式。圖1是擋光型光衰減器的原理圖，驅(qū)動(dòng)擋光元件攔在兩個(gè)準(zhǔn)直器之間，實(shí)現(xiàn)光功率的衰減。光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析，擋光元件可以是片狀或者錐形，后者可通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)推進(jìn)，而前者需平推或者通過(guò)一定機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)至平推動(dòng)作的轉(zhuǎn)換。擋光型光衰減器可以制成光纖適配器結(jié)構(gòu)，也可以制成圖1所示的在線式結(jié)構(gòu)。

　　2、磁光VOA

　　磁光VOA是利用一些物質(zhì)在磁場(chǎng)作用下所表現(xiàn)出的光學(xué)性質(zhì)的變化，例如磁致旋光效應(yīng)(法拉第效應(yīng))等亦可實(shí)現(xiàn)光能量的衰減，從而達(dá)到調(diào)節(jié)光信號(hào)的目的。光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析，利用材料的磁光效應(yīng)并結(jié)合其它的技術(shù)，可以制作出高性能、小尺寸、高響應(yīng)及結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的光衰減器。這是利用分立微光器件技術(shù)制作光衰減器的一個(gè)有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。

　　3、液晶VOA

　　液晶VOA利用了液晶折射率各向異性而顯示出的雙折射效應(yīng)。當(dāng)施加外電場(chǎng)時(shí)，液晶分子取向重新排列，將會(huì)導(dǎo)致其透光特性發(fā)生變化。光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析，由入射光纖入射的光經(jīng)準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后，進(jìn)入雙折射晶體，被分成偏振態(tài)相互垂直的O光和E光，經(jīng)液晶后，O光變成E光，E光變成O光，再由另一塊雙折射晶體合束，最后從準(zhǔn)直器輸出。當(dāng)液晶材料兩端的透明電極上加載電壓V時(shí)，O光和E光經(jīng)過(guò)液晶后都改變一定的角度，經(jīng)第二塊雙折射晶體，每束光又被分成O光和E光，形成了4束光，中間兩束最后合成一束從第二塊雙折射晶體出射，由準(zhǔn)直器接收，另外兩束從第二塊雙折射晶體出射后未被準(zhǔn)直器接收，從而實(shí)現(xiàn)衰減。因此，通過(guò)在液晶的兩個(gè)電極上施加不同的電壓控制光強(qiáng)的變化，可以實(shí)現(xiàn)不同的衰減。

　　4、MEMS VOA

　　MEMS是此領(lǐng)域中較新的應(yīng)用技術(shù)，經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，MEMS Chip的生產(chǎn)工藝已經(jīng)趨于成熟，有力地推動(dòng)了MEMS VOA的應(yīng)用。光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析，在光網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品也具有明顯的價(jià)格和性能上的優(yōu)勢(shì)。MEMS VOA有反射式VOA和衍射式VOA。

　　5、熱光VOA

　　熱光VOA主要是利用一些材料在溫度場(chǎng)中所具有的光學(xué)性質(zhì)變化特性，如溫度變化所導(dǎo)致的熱光材料折射率的變化等。光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析，按照結(jié)構(gòu)的不同，主要可以分為兩大類，泄漏型和開(kāi)光型VOA。其原理是首先將部分光纖原有的外皮包層剝除，用熱光材料代以構(gòu)成外皮層。當(dāng)對(duì)該熱光材料外皮層施以溫度變化時(shí)，由于其折射率的變化而導(dǎo)致原有光傳輸特性即模場(chǎng)直徑(MFD)的變化，有部分的光信號(hào)能量將從該處逸出(輻射光)，從而達(dá)到通過(guò)控制溫度來(lái)調(diào)節(jié)光衰減量的目的。

　　6、聲光VOA

　　該種衰減器的基本原理是利用聲光晶體在超聲波的作用下產(chǎn)生的周期性的應(yīng)變，從而導(dǎo)致折射率的周期性變化，等同于建立了一塊位相光柵，于是即可利用該光柵對(duì)光束進(jìn)行調(diào)制。光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析，已有一些公司宣稱已開(kāi)發(fā)出采用聲光晶體的可調(diào)式衰減器(稱之為AVOA)。據(jù)了解，聲光晶體材料的取得沒(méi)有問(wèn)題，不過(guò)現(xiàn)階段占整體成本偏高，約占其中的4-5成。

　　光纖衰減器也稱光衰減器，是一種用來(lái)降低自由空間或光纖中光功率的裝置。光纖衰減器作為一種光無(wú)源器件,用于調(diào)試光通信系統(tǒng)當(dāng)中的光功率性能、光纖儀表的定標(biāo)校正以及光纖信號(hào)衰減。光衰減器發(fā)展趨勢(shì)分析，光纖衰減器通常是通過(guò)吸收光來(lái)產(chǎn)生衰減，如太陽(yáng)眼鏡吸收額外的光能量，同樣地，光纖衰減器有一個(gè)可以吸收光能的工作波長(zhǎng)范圍，在這個(gè)波長(zhǎng)下，它不應(yīng)該反射光，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致光纖系統(tǒng)中不必要的回波反射。

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