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光衰減器介紹

在光通信系統(tǒng)中，光衰減器是一種不可缺少的纖維光學(xué)無源器件。顧名思義，光衰減器是能降低光信號(hào)能量的一種光器件，用于對(duì)輸入光功率進(jìn)行衰減降低，避免了由于輸入光功率太強(qiáng)而使光接收機(jī)產(chǎn)生失真。在應(yīng)用方面，主要用于光通信系統(tǒng)當(dāng)中的調(diào)試光功率性能、調(diào)試光纖儀表的定標(biāo)校正，光纖信號(hào)衰減等。

目前，市場(chǎng)上光衰減器的類型有很多，不同類型的衰減器分別采用不同的工作原理，光衰減器形式主要有四種系列，他們分別是：固定式、步進(jìn)可調(diào)式、連續(xù)可調(diào)式及智能調(diào)節(jié)型光衰減器。

下面給大家簡(jiǎn)單介紹一下幾種不同的光衰減器的工作原理。

1 位移型光衰減器。

眾所周知，當(dāng)兩段光纖進(jìn)行對(duì)接連接時(shí)，必須達(dá)到相當(dāng)高的對(duì)中精度，才能使光信號(hào)以較小的損耗傳輸過去。反過來，如果將光纖的對(duì)中精度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，就可以控制其衰減量，位移型光衰減器就是根據(jù)這個(gè)原理，有意讓光纖之間在對(duì)接時(shí)，發(fā)生一定的錯(cuò)位。使光能量損失一些，從而達(dá)到控制衰減量的目的。

位移型光衰減器又分為兩種:第一種是橫向位移型光衰減器，第二種是軸向位移型光衰減器。橫向位移型光衰減器是一種比較傳統(tǒng)的方法，由于橫向位移參數(shù)的數(shù)量級(jí)均在微米級(jí)，所以一般不用來制作可變衰減器，僅用于固定衰減器的制作中，它采用熔接法或粘接法，其優(yōu)點(diǎn)在于其回波損耗高，一般都大于60dB。軸向位移型光衰減器在工藝設(shè)計(jì)上只要用機(jī)械的方法將兩根光纖拉開一定距離進(jìn)行對(duì)中，就可實(shí)現(xiàn)衰減的目的。這種原理主要用于固定光衰減器和一些小型可變光衰減器的制作。

常用的插拔式固定衰減器性能指標(biāo)

2 薄膜型光衰減器

這種衰減器利用光在金屬薄膜表面的反射光強(qiáng)與薄膜厚度有關(guān)的原理制成。如果玻璃襯底上鍍的金屬薄膜的厚度固定，就制成固定光衰減器。如果在光纖中斜向插入鍍有不同厚度的一系列圓盤型金屬薄臘的玻璃襯底，使光路中插入不同厚度的金屬薄膜，就能改變反射光的強(qiáng)度，即制成可變衰減器。

3 衰減片型光衰減器

衰減片型光衰減器直接將具有吸收特性的衰減片固定在光纖的端面上或光路中，達(dá)到衰減光信號(hào)的目的，這種方法不僅可以用來制作固走光衰減器，也可用來制作可變光衰減器。

常用的可調(diào)光衰減器性能指標(biāo)

光衰減器的性能指標(biāo)

① 衰減量和插入損耗

衰減量和插入損耗是光衰減器的重要指標(biāo)，固定光衰減器的衰減量指標(biāo)實(shí)際上就是其插入損耗，而可變衰減器除了衰減量外，還有單獨(dú)的插入損耗指標(biāo)，高質(zhì)量的可變衰減器的插入損耗通常在1.0dB以下，一般情況下普通可變衰減器的該項(xiàng)指標(biāo)小于2.5dB即可使用。在實(shí)際選用可調(diào)衰減器時(shí)，插入損耗依實(shí)際需求而定。

② 光衰減器的衰減精度

衰減精度是光衰減器的重要指標(biāo)。通常機(jī)械式可調(diào)光衰減器的衰減精度為其衰減量的+0.1倍。其大小取決于機(jī)械元件的精密加工程度和耐久度。固定式光衰減器的衰減精度很高。通常衰減精度與其價(jià)格成正比。

③ 回波損耗

在光器件參數(shù)中影響系統(tǒng)性能的另一個(gè)重要指標(biāo)是回波損耗?；胤倒鈱?duì)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響是眾所周知的。光衰減器的回波損耗是指入射到光衰減器中的光能量和衰減器中沿入射光路反射出的光能量之比，高性能光衰減器的回波損耗在60dB以上，事實(shí)上由于工藝等方面的原因，衰減器實(shí)際回波損耗離理論值還有一定差距，為了不致于降低整個(gè)線路回波損耗，必須在相應(yīng)線路中使用高回?fù)p衰減器，同時(shí)還要求光衰減器具有更寬的溫度使用范圍和頻譜范圍。同樣，這取決的客戶的實(shí)際使用需求。

光衰減器的應(yīng)用范圍

固定式光衰減器主要用于對(duì)光路中的光能量進(jìn)行固定量的衰減，其溫度特性極佳。在系統(tǒng)的調(diào)試中，常用于模擬光信號(hào)經(jīng)過一段光纖后的相應(yīng)衰減或用在中繼站中減小富余的光功率，防止光接收機(jī)飽和;也可用于對(duì)光測(cè)試儀器的校準(zhǔn)定標(biāo)，對(duì)于不同的線路接口，可使用不同的固定衰減器;如果接口是尾纖型的，可用尾纖型的光衰減器焊接于光路的兩段光纖之間;如果是在系統(tǒng)調(diào)試過程中有連接器接口，則用轉(zhuǎn)換器式或變換器式固定衰減器比較方便，在實(shí)際應(yīng)用中常常需要衰減量可隨用戶需要而改變的光衰減器，所以可變衰減器的應(yīng)用范圍更廣泛。例如由于EDFA、CATV光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)富余度和實(shí)際系統(tǒng)中光功率的富余度不完全一樣，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行BER評(píng)估，防止接收機(jī)飽和時(shí)，就必須在系統(tǒng)中插入可變光衰減器，另外，在纖維光學(xué)(如光功率計(jì)或OTDR)的計(jì)量、定標(biāo)也將使用可變衰減器。從市場(chǎng)需求的角度看，一方面光衰減器正向著小型化，系列化、低價(jià)格方向發(fā)展。另一方面由于普通型光衰減器已相當(dāng)成熟，光衰減器正向著高性能方向發(fā)展，如智能化光衰減器，高回?fù)p光衰減器等。

以上淺談一些衰減器知識(shí)，如有出入還請(qǐng)指正！隨著技術(shù)的不斷革新升級(jí)，市面上仍有更多新技術(shù)衰減器不斷面世，歡迎大家評(píng)論探討！

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