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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(shì)。奧埔達(dá)動(dòng)態(tài)可調(diào)光衰減器系列產(chǎn)品是采用微機(jī)電芯片上一個(gè)可移動(dòng)的轉(zhuǎn)鏡,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)鏡傾斜角度,由此達(dá)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(diào)衰減器最佳設(shè)計(jì)。如圖1所示;
圖1. DVOA原理和結(jié)構(gòu)
圖2. DVOA-A46單通道動(dòng)態(tài)可調(diào)光衰減器
DVOA-A46設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題之一是可靠性,支撐反射鏡的扭轉(zhuǎn)梁應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膹椥韵禂?shù),以保證能在適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電壓(靜電驅(qū)動(dòng))或者驅(qū)動(dòng)電流(電磁驅(qū)動(dòng))下偏轉(zhuǎn)足夠的角度,同時(shí)必須有足夠的強(qiáng)度以抗擊震動(dòng)。而且,扭鏡結(jié)構(gòu)的共振頻率設(shè)計(jì),應(yīng)遠(yuǎn)離日常環(huán)境中的振動(dòng)頻率以避免共振損害,一般設(shè)計(jì)在千赫茲以上。
DVOA設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題之二是波長(zhǎng)相關(guān)性(WDL),雙光纖準(zhǔn)直器通過(guò)反射鏡的耦合,相當(dāng)于兩個(gè)準(zhǔn)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(shè)計(jì)的DVOA,當(dāng)中心波長(zhǎng)衰減25dB時(shí),在40nm帶寬內(nèi)的WDL達(dá)1.8dB,如圖4所示。為了便于對(duì)WDL進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),一般采用C-Lens制作雙光纖準(zhǔn)直器,比GRIN-Lens具有更好的設(shè)計(jì)靈活性,經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的DVOA,在40dB衰減范圍內(nèi)的WDL,可以達(dá)到0.4dB以下。當(dāng)然,DVOA也有單通道應(yīng)用情況,對(duì)WDL就沒(méi)有那么高的要求了。
目前,國(guó)內(nèi)具有MEMS VOA芯片供貨能力的有武漢光迅科技、廣州奧埔達(dá)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(guó)內(nèi)企業(yè)。國(guó)內(nèi)比較完整的MEMS工藝線有兩條,分別屬于中科院上海微系統(tǒng)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(dá)光電科技就是在這些國(guó)內(nèi)工藝線進(jìn)行流片,推出完全國(guó)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(guó)內(nèi)一些其他公司,在其模塊或者子系統(tǒng)中有大量的MEMS VOA需求,或者直接購(gòu)買(mǎi)封裝好的器件,但是為了提升利潤(rùn)空間,均傾向于購(gòu)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。
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