動(dòng)態(tài)可調光衰減器簡(jiǎn)介與其在國內發(fā)展現狀

動(dòng)態(tài)可調光衰減器（DVOA）是解決DWDM光纖通信網(wǎng)中信道均衡問(wèn)題的主要途徑之一，而隨著(zhù)光纖通信由點(diǎn)到點(diǎn)傳輸向動(dòng)態(tài)光網(wǎng)絡(luò )的升級，對DVOA的市場(chǎng)需求日益增長(cháng)。DVOA主要集成在模塊或者子系統中，比如基于TFF濾波片的傳統DWDM模塊，被要求加入VOA實(shí)現信道的動(dòng)態(tài)均衡；基于PLC技術(shù)的AWG，也以AWG+VOA模塊的形式出現；在ROADM子系統中，VOA更是不可或缺。

　　基于MEMS技術(shù)的VOA是DVOA的主要解決方案之一，具有體積小、功耗低的優(yōu)勢。奧埔達動(dòng)態(tài)可調光衰減器系列產(chǎn)品是采用微機電芯片上一個(gè)可移動(dòng)的轉鏡，轉鏡抑制輸入激光功率耦合到輸出光纖。器件外加電壓控制轉鏡傾斜角度，由此達到需要的衰減量。DVOA-A46具有超眾的功能和可靠性, 是微型可調衰減器最佳設計。如圖1所示；

圖1. DVOA原理和結構

圖2. DVOA-A46單通道動(dòng)態(tài)可調光衰減器

　　DVOA-A46設計中的關(guān)鍵問(wèn)題之一是可靠性，支撐反射鏡的扭轉梁應具有適當的彈性系數，以保證能在適當的驅動(dòng)電壓（靜電驅動(dòng)）或者驅動(dòng)電流（電磁驅動(dòng)）下偏轉足夠的角度，同時(shí)必須有足夠的強度以抗擊震動(dòng)。而且，扭鏡結構的共振頻率設計，應遠離日常環(huán)境中的振動(dòng)頻率以避免共振損害，一般設計在千赫茲以上。

　　DVOA設計中的關(guān)鍵問(wèn)題之二是波長(cháng)相關(guān)性（WDL），雙光纖準直器通過(guò)反射鏡的耦合，相當于兩個(gè)準直器之間在角度失配情況下的耦合，其WDL隨失配角度增大而劣化。一個(gè)未進(jìn)行WDL優(yōu)化設計的DVOA，當中心波長(cháng)衰減25dB時(shí)，在40nm帶寬內的WDL達1.8dB，如圖4所示。為了便于對WDL進(jìn)行優(yōu)化設計，一般采用C-Lens制作雙光纖準直器，比GRIN-Lens具有更好的設計靈活性，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計的DVOA，在40dB衰減范圍內的WDL，可以達到0.4dB以下。當然，DVOA也有單通道應用情況，對WDL就沒(méi)有那么高的要求了。

　　目前，國內具有MEMS VOA芯片供貨能力的有武漢光迅科技、廣州奧埔達光電科技和廣州銀訊光電三家公司，前者的技術(shù)來(lái)自一位海歸博士，后兩者的技術(shù)來(lái)自北美華人，而投資方均為國內企業(yè)。國內比較完整的MEMS工藝線(xiàn)有兩條，分別屬于中科院上海微系統與信息技術(shù)研究所和北京大學(xué)微電子中心，廣州奧埔達光電科技就是在這些國內工藝線(xiàn)進(jìn)行流片，推出完全國產(chǎn)化的MEMS VOA系列產(chǎn)品。

　　前述三家公司，均有MEMS VOA封裝能力，而國內一些其他公司，在其模塊或者子系統中有大量的MEMS VOA需求，或者直接購買(mǎi)封裝好的器件，但是為了提升利潤空間，均傾向于購買(mǎi)MEMS芯片來(lái)自行封裝，如武漢光訊科技、福州高意科技等公司。