[发明专利]一种大动态反射式可调光衰减器

说明书

技术领域

本发明属于光衰减器技术领域，尤其涉及的是一种大动态反射式可调光衰减器。

背景技术

可调光衰减器（Variable Optical Attenuator,VOA）是光纤通信中最基本的光无源器件，可实现对光功率进行一定量的衰减。随着波分复用（Wavelength Division Multiplexing,WDM）光纤传输系统和掺铒光纤放大器（Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA）等在光通信中的广泛应用，需要在光信号传输通道上对光信号功率进行增益均衡，以消除信号自激和提高信噪比，使VOA成为不可或缺的仪器。

论文“可编程光衰减器工作原理及自动校准”（合肥工业大学学报，第35卷第10期，第1363～1366页，2012年10月）和论文“光衰减器校准技术研究”（科技信息，第485页，2011年第11期）公开了实际应用中常见的光衰减器，为了实现0dB～60dB连续可调的光衰减量，需要两个步进电机分别对固定滤波片和可变滤波片的衰减量进行调节；为了提高仪器的回波损耗，固定滤波片和可变滤波片稍倾斜于光轴安装。基于这种技术方案的光衰减器设计增加了结构设计的难度，不利于光路系统的调试和紧凑型、小型化设计，光衰减动态范围较窄；虽然滤波片表面加镀增透膜有助于降低插入损耗（Insertion Loss,IL），扩大仪器的低端可调衰减范围，但是依旧存在插入损耗的现象，因此也具有波长相关损耗（Wavelength Dependent Loss,WDL）。另外，作为本领域技术人员的公知常识，通过增加固定滤波片的光衰减动态范围，可以扩大光衰减器的光衰减范围（例如通过设计把固定滤波片的衰减范围扩大为0dB～90dB，以10dB步距变化，则光衰减器的衰减范围可扩大为0dB～100dB），但是这种改变是以增加固定滤波片的尺寸为代价的，不利于小型化设计。

实用新型专利“可调光衰减器”（专利号：ZL200820151398.9）、发明专利“可变光衰减器”（申请号：03815947.3）公开了通过移动直角反射镜面，使入射到输出光纤准直器的反射光的光轴相对于输出光纤准直器的轴心位移，减少进入输出光纤准直器的光能量，进而实现光衰减的技术方案。实用新型专利“可调式光衰减器”（专利号：ZL200420079456.3）、发明专利“通过调整光波导位置来补偿WDL的可调式光衰减器”（申请号：200910089513.3）等专利的发明构思也是通过使入射到输出光纤准直器的反射光的光轴相对于输出光纤准直器的轴心位移，减少进入输出光纤准直器的光能量，实现光衰减的目的。在基于这种原理实现光衰减的光衰减器中，反射光与输出光纤准直器存在插入损耗，由于不同波长组分的模场直径存在着差异，使得不同波长反射光入射到输出光纤准直器的插入损耗也存在着差异，因此具有波长相关损耗，影响光衰减的精度。波长相关损耗是现有技术需要解决的一个难题，特别是在光衰减较大时，波长相关损耗现象尤其突出。另外，在实用新型专利“可调式光衰减器”和发明专利“通过调整光波导位置来补偿WDL的可调式光衰减器”中，必须严格控制反射镜的倾斜度，难以高精度的控制光衰减量，结构不稳定，易受振动影响。

综上所述，现有技术的光衰减范围较窄，存在插入损耗和波长相关损耗，影响光衰减精度，结构不稳定，调试繁琐。即现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的问题是提供一种大动态反射式可调光衰减器。

本发明的技术方案如下：

一种大动态反射式可调光衰减器，包括尾纤、准直器、直角反射镜、垫片、步进电机、步进电机螺杆、控制器和机箱壳;所述尾纤包括输入尾纤和输出尾纤，所述准直器包括输入准直器和输出准直器;所述输入准直器和输出准直器方向一致并且平行设置在所述机箱壳侧面;所述输入准直器的一端连接有输入尾纤，所述输出准直器的一端连接有输出尾纤;所述控制器控制步进电机的工作状态;所述步进电机通过步进电机螺杆控制垫片的运动，其中，还包括滤波片，所述滤波片位于准直器和直角反射镜之间，并且固定设置在垫片上，与垫片共同运动;所述直角反射镜固定设置在机箱壳底面。

所述的可调光衰减器，其中，所述输入准直器在所述输出准直器的上方或下方。

所述的可调光衰减器，其中，所述直角反射镜设置两个反射面和一个中心轴。

所述的可调光衰减器，其中，所述直角反射镜的两个反射面设置相对于中心轴对称。

所述的可调光衰减器，其中，所述直角反射镜的两个反射面为镜面涂层面、金属镜面或折射率不同的透明介质的边界面。