Bộ suy hao quang biến VOA có một loạt các ứng dụng trong truyền thông quang,và chức năng chính của nó là để giảm hoặc kiểm soát các tín hiệu quang.. Các đặc tính cơ bản của mạng cáp quan
Trang 1Bộ suy hao quang biến (VOA) có một loạt các ứng dụng trong truyền thông quang,
và chức năng chính của nó là để giảm hoặc kiểm soát các tín hiệu quang
Các đặc tính cơ bản của mạng cáp quang nên được biến đổi, đặc biệt là với các ứng dụng của hệ thống truyền dẫn DWDM và EDFA trong thông tin quang, nó phải thể hiện được đa số các tín hiệu quang trên các kênh truyền độ lợi phẳng hay cân bằng, năng lượng kênh truyền trong bộ thu quang Bên cạnh đó, để kiểm soát độ bão hòa năng động, các mạng quang cũng cần điều khiển các tín hiệu khác, làm cho VOA trở thành 1 thành phần quan trọng không thể thiếu Thêm vào đó, VOA cũng có thể kết hợp với các thành phần khác trong thông tin quang và thúc đẩy nó với các đặc tính của module cấp cao
Những năm gần đây, có nhiều công nghệ sản xuất bộ suy hao quang biến, bao gồm VOA cơ, VOA từ-quang, VOA LCD, VOA MEMS, nhiệt-quang VOA, âm-quang VOA
VOA cơ
Nguyên tắc là sử dụng một động cơ bước (stepper motor) kéo bộ lọc gradient trung lập, năng lượng quang ở đầu ra được định trước sự thay đổi suy hao khi các vị trí khác nhau của chùm sáng vượt qua bộ lọc để đạt được mục đích điều chỉnh sự suy hao Ngoài ra còn suy hao quang cơ bị phân cực Nguyên tắc cơ bản của nó là chùm ánh sáng phát ra từ cổng xâm nhập được phản xạ bởi các tấm phản chiếu tới cổng, hiệu suất phản xạ nối giữa hai cổng bởi góc nghiêng của tấm phản xạ để kiểm soát, cho phép điều chỉnh suy giảm ánh sáng Độ nghiêng của tấm phản xạ có hàng loạt các cơ chế để điều khiển khác nhau Suy hao cơ quang là giải pháp
truyền thống hơn Ngày nay, ứng dụng VOA trong hệ thống được sử dụng nhiều nhất là phương pháp cơ để tạo suy hao Các loại bộ suy hao quang với công nghệ trưởng thành, đặc tính quang học, sự suy hao thấp, không cần kiểm soát nhiệt độ, vv, Nhược điểm là nó có kích thước lớn hơn, phức tạp hơn, tỉ lệ đáp ứng
không cao, rất khó để tự động hóa sản xuất và không có lợi cho hội nhập
Trang 2VOA từ-quang
Từ-quang VOA là việc sử dụng một số chất trong từ trường được thể hiện bởi sự thay đổi trong đặc tính quang học, chẳng hạn như hiệu ứng xoay vòng từ trường (hiệu ứng Faraday) có thể đạt được sự suy hao năng lượng ánh sáng, để đạt được mục đích điều chỉnh được các tín hiệu quang Hiệu ứng từ-quang của vật liệu và kết hợp với các kỹ thuật khác, ta có thể đạt được hiệu suất cao, kích thước nhỏ, khả năng đáp ứng cao và có cấu trúc tương đối đơn giản Đó là thiết bị LLL được sử dụng công nghệ rời rạc để tạo ra suy hao quang là một bước phát triển của lĩnh vực này
LCD VOA
Bằng cách sử dụng một chỉ số khúc xạ tinh thể lỏng đẳng hướng trong tinh thể lỏng VOA tạo ra lưỡng cực Khi một điện trường bên ngoài được áp dụng, định hướng của các phân tử tinh thể lỏng được sắp xếp lại, sẽ dẫn đến sự thay đổi trong đặc tính truyền dẫn của nó Loại suy giảm có thể đạt được bằng cách thay đổi cường độ ánh sáng của các loại điều khiển điện áp được áp dụng cho hai điện cực trong các tinh thể lỏng Tinh thể lỏng suy hao quang VOA có thể đạt được kích thước nhỏ và đáp ứng cao Nhưng đồng thời vật liệu tinh thể lỏng tạo ra một sự mất mát lớn hơn, quá trình sản xuất là tương đối phức tạp hơn, đặc biệt, bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường, lợi thế của nó là một chi phí thấp, có hàng loạt thương mại
MEMS VOA
MEMS là công nghệ của các ứng dụng mới trong lĩnh vực này, sau nhiều năm phát triển, quá trình sản xuất chip MEMS đã phát triển hơn, tạo động lực cho các ứng dụng của bộ suy hao quang MEMS Sản phẩm ứng dụng mạng quang học, dựa trên công nghệ MEMS cũng có lợi thế rõ ràng về giá cả và hiệu suất MEMS VOA đã rất trưởng thành, được sản xuất hàng loạt và ứng dụng trong quy mô lớn Bởi vì vấn đề năng suất, về giá cả cũng phải đối mặt với những thách thức Ngoài ra, các thành phần vi cơ điện, độ tin cậy là đôi khi thấp hơn mức lý tưởng Đầu MEMS VOA sử dụng hàn laser, vào một thiết bị lớn hơn, và hiệu quả sản xuất thấp, và chi
Trang 3phí lắp ráp cao Hiện nay, thị trường cũng đã giới thiệu một công nghệ MEMS nhựa VOA, một giải pháp tốt cho vấn đề này
VOA nhiệt quang
VOA nhiệt quang chủ yếu là sử dụng một số thay đổi quan trọng trong các thuộc tính quang học về nhiệt độ, chẳng hạn như thay đổi nhiệt độ gây ra bởi nhiệt – quang làm chỉ số khúc xạ thay đổi Theo cấu trúc của các khác nhau, có thể được chia thành hai loại, loại không bị rò rỉ được mở ánh sáng VOA VOA nhiệt quang
do sưởi ấm, làm mát thiết bị tương đối phức tạp, một chức năng là mối quan hệ toán học giữa các về nhiệt độ quang chỉ số khúc xạ trung bình phức tạp, khó định lượng và kiểm soát một cách chính xác, đặc biệt là thời gian phản ứng còn cản trở ứng dụng của nó trong giao tiếp quang học
Âm-quang VOA
Nguyên tắc cơ bản là sử dụng căng mang tính chu kỳ, dẫn đến một sự thay đổi định
kỳ của chỉ số khúc xạ, bằng để tạo ra một pha cách tử cho các tinh thể âm-quang được tạo ra dưới tác động của sóng siêu âm, và có thể được điều chế bằng cách sử dụng chùm raster Một số công ty đã tuyên bố đã phát triển các tinh thể thay đổi suy hao âm quang (gọi là AVOA) Điều này được hiểu rằng việc mua lại của vật liệu tinh thể âm-quang là không có vấn đề, nhưng ở giai đoạn này tổng chi phí cao, khoảng 4-5
kết luận:
Suy hao quang biến là một trong những thiết bị quang học quan trọng trong hệ thống giao tiếp quang Trong những năm qua, nó đã bị dừng ở một mức độ cơ khí Bởi vì kích thước của nó không có lợi cho hội nhập, nó thường chỉ thích hợp cho một kênh suy giảm Với sự phát triển của hệ thống DWDM, cũng như thị trường linh hoạt để nâng cấp cấu hình lại quang thêm thả đa truy nhập (ROADM) nhu cầu tiềm năng rất lớn, nó cần ghép nhiều kênh và kích thước bộ suy hao nhỏ , đặc biệt
là sản phẩm tích hợp VOA Phương pháp cơ học truyền thống không thể giải quyết
Trang 4những vấn đề này Với sự phát triển của mạng cáp quang, xu hướng phát triển của VOA là: chi phí thấp, tích hợp cao, thời gian đáp ứng nhanh cũng như tích hợp lai với thiết bị truyền thông quang học khác