CN201804146U - 带光功率探测的可调光学衰减器 - Google Patents
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Abstract
一种带光功率探测的可调光学衰减器，包括双光纤准直器、挡光式的MEMSVOA芯片和光电探测芯片，所述MEMS VOA芯片固定在所述双光纤准直器和光电探测芯片中间，且三者的中心位于同一轴线上，在所述MEMS VOA芯片与所述光电探测芯片相对的MEMS VOA芯片的面上镀有Tap膜。上述带光功率探测的可调光学衰减器的双光纤准直器、MEMS VOA芯片、光电探测芯片依次固定且各中心在同一轴线后，并集成为一个器件，该器件体积小、结构紧凑。这样器件的集成度高，成本低。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及可调光衰减器，特别涉及一种带光功率探测的可调光学衰减器。
【背景技术】
随着光纤通信技术的迅速发展，光波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing，简称WDM)作为建设大容量光传输网的最佳手段得到越来越广泛的应用。而可调光学衰减器的应用，不仅能使光纤传输的各路光强保持一致并得到相同的放大，从而使系统正常运行并能保证系统的较长距离传输，而且还能提高接收器的动态响应范围，因此，可调光学衰减器成为光纤通信系统中的一个重要器件。在多个波长(信道)的波分复用系统的网络管理中，往往需要在线监测光纤线路的光性能。这些性能包括：光波长，各波长(信道)的光功率，光信噪比等。而光功率的检测是光性能监测的基本要求。普遍的光波分复用系统需要对各个波长(信道)的功率进行监测。各波长(信道)的光功率可以提供传输系统一定的光性能信息，以利于系统反馈。
以往传统的信道光功率的探测，如图1所示是采用可调光学衰减器(Variable Optical Attenuator，简称VOA)模块1和光功率探测器(Photodetector，简称PD)模块2两个分立的模块实现的。图1中，1为VOA，2为带Tap分光耦合器的PD，3为1x2光开关，4为复用器，5为控制电路，6为光发射模块，7为解复用器。图1中使用一个Tap分光耦合器从主信道光中分出部分光送入光功率探测器模块2，光功率探测器模块2将所分出的部分光转变为电信号，通过控制电路控制调节可变光衰减器模块1来达到自动调谐、稳定光功率的作用。但是，可变光衰减器模块1及光功率探测器模块2的分立使得实现这两个功能的模块体积增大，不利于系统的集成，且增加了整体器件的不稳定性。
【实用新型内容】
基于此，有必要提供一种体积小、结构紧凑的带光功率探测的可调光学衰减器。
一种带光功率探测的可调光学衰减器，其特征在于：包括双光纤准直器、挡光式的MEMS VOA芯片和光电探测芯片，所述MEMS VOA芯片固定在所述双光纤准直器和光电探测芯片中间，且三者的中心位于同一轴线上，在所述MEMS VOA芯片与所述光电探测芯片相对的MEMS VOA芯片的面上镀有Tap膜。
优选地，还包括用于固定所述光电探测芯片的管座。
优选地，所述光电探测芯片粘贴在所述管座上。
优选地，还包括设置在所述MEMS VOA芯片与光电探测芯片之间的玻片，且所述玻片粘贴在所述MEMS VOA芯片上，所述玻片的中心与MEMS VOA芯片的中心位于同一轴线上，所述Tap膜镀在所述玻片上。
优选地，所述Tap膜可采用CWDM膜代替，将所述CWDM膜镀在所述玻片上。
优选地，还包括与所述光电探测芯片和MEMS VOA芯片均相连，且控制调节MEMS VOA芯片衰减量的控制电路。
优选地，所述Tap膜的反射率为95％～99％。
上述带光功率探测的可调光学衰减器的双光纤准直器、MEMS VOA芯片、光电探测芯片依次固定且各中心在同一轴线后，并在MEMS VOA芯片上镀有Tap膜进行分光，实现光路信号稳定调谐，且集成为一个器件，该器件体积小、结构紧凑。这样器件的集成度高，成本低。
【附图说明】
图1为一个实施例中带光功率探测的可调光学衰减器的结构示意图；
图2为另一个实施例中带光功率探测的可调光学衰减器的结构示意图。图3为再一个实施例中带光功率探测的可调光学衰减器的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合具体的实施例和附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。
如图2所示，在一个实施例中，一种带光功率探测的可调光学衰减器，包括一个双光纤准直器10、一片挡光式的微电机系统(Mirco Electro Mechanical-System，简称MEMS)可调光学衰减器(Variable Optical Attenuator，简称VOA)芯片20和一个光电探测芯片(Photodetector，简称PD)30。挡光式的MEMS VOA芯片20固定在双光纤准直器10和光电探测芯片30之间，且三者的中心位于同一轴线上。MEMS VOA芯片20与光电探测芯片30相对的MEMS VOA芯片20的面上镀有Tap膜，即MEMS VOA单面镀有Tap膜。其中，Tap膜起到分光作用，Tap膜的反射率为95％～99％。
本实施例中，该可调光学衰减器还包括管座40。光电探测芯片30粘贴在管座40上。其中，管座40为T0管座。管座40起固定作用。
上述带光功率探测的可调光学衰减器的双光纤准直器10、MEMS VOA芯片20、光电探测芯片30和管座40依次固定且各中心在同一轴线后，并集成为一个器件，该器件体积小、结构紧凑。这样器件的集成度高，成本低。
上述带光功率探测的可调光学衰减器在工作过程中与外部控制电路相连，依靠控制电路进行调节可调光学衰减器的衰减量实现光路中信号稳定调谐的目。该控制电路也可以与MEMS VOA芯片20和光电探测芯片30相连，且根据光电探测芯片30探测的电流，调节MEMS VOA芯片20的衰减参数，进而调节光强衰减量。
具体调节过程为：信号光从双光纤准直器10的一根光纤进入，入射到单面镀有Tap膜的挡光式的MEMS VOA芯片20上，由于单面镀有Tap膜，其中大部分光(大约占95％～99％)在MEMS VOA芯片20上的Tap膜的一端反射后又返回到双光纤准直器20中，经聚焦后进入另一根光纤射出，还有小部分的透射光(约占5％～1％)从MEMS VOA芯片20的Tap膜的另一端射出，入射到光电探测芯片30上，得到透射光强的电信号。因MEMS VOA芯片20上的Tap膜的反射和透射系数均为常数，根据透射光强的电信号得到透射光强度，再根据透射光强度计算得出反射光的强度。系统预设一给定值，当反射光强度小于给定值时，光电探测芯片30探测到透射光强度也较小，输出较小的电信号，控制电路接收到较小的电信号后驱动MEMS VOA芯片20调节衰减参数，使得衰减量减小，反射光强度相应的增大；当反射光强度大于给定值时，探测到较大的电信号，控制电路接收到较大的电信号后驱动MEMS VOA芯片20调节衰减参数，使得衰减量增大，反射光强度相应的减小，如此实现光路信号稳定调谐。其中，反射光强度、透射光强度和电信号之间成正比关系，即其中一个变小，其余两个也变小，其中一个变大，其余两个也变大。因此，系统也可根据透射光强度和光电探测芯片30探测的电流分别预设一相对应的给定值，将透射光强度和探测的电流与相对应的给定值进行比较，再由控制电路进行控制调节衰减量。
在另一个实施例中，如图3所示，该带光功率探测的可调光学衰减器与图1中所示区别在于，本实施例中的MEMS VOA芯片20上没有单面镀有Tap膜，在MEMS VOA芯片20与光电探测芯片30之间增加了一个玻片50，在玻片50上镀有Tap膜，且玻片50粘贴在MEMS VOA芯片20上，玻片50中心与MEMSVOA芯片20的中心在同一轴线上。Tap膜镀在玻片50上起到分光作用，Tap膜的反射率为95％～99％。另外，可采用CWDM(Coarse Wavelength DivisionMultiplexing，光波复用)膜代替Tap膜镀在玻片50上，进行分光，可以选定特定波长的光，滤除其他光。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种带光功率探测的可调光学衰减器，其特征在于：包括双光纤准直器、挡光式的MEMS VOA芯片和光电探测芯片，所述MEMS VOA芯片固定在所述双光纤准直器和光电探测芯片中间，且三者的中心位于同一轴线上，在所述MEMS VOA芯片与所述光电探测芯片相对的MEMS VOA芯片的面上镀有Tap膜。
2.根据权利要求1所述的带光功率探测的可调光学衰减器，其特征在于：还包括用于固定所述光电探测芯片的管座。
3.根据权利要求2所述的带光功率探测的可调光学衰减器，其特征在于：所述光电探测芯片粘贴在所述管座上。
4.根据权利要求1所述的带光功率探测的可调光学衰减器，其特征在于：还包括设置在所述MEMS VOA芯片与光电探测芯片之间的玻片，且所述玻片粘贴在所述MEMS VOA芯片上，所述玻片的中心与MEMS VOA芯片的中心位于同一轴线上，所述Tap膜镀在所述玻片上。
5.根据权利要求4所述的带光功率探测的可调光学衰减器，其特征在于：所述Tap膜可采用CWDM膜代替，将所述CWDM膜镀在所述玻片上。
6.根据权利要求1所述的带光功率探测的可调光学衰减器，其特征在于：还包括与所述光电探测芯片和MEMS VOA芯片均相连，且控制调节所述MEMSVOA芯片衰减量的控制电路。
7.根据权利要求1所述的带光功率探测的可调光学衰减器，其特征在于：所述Tap膜的反射率为95％～99％。
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