專利名稱：數(shù)字型高精度光纖衰減器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡通信、傳感技術領域，尤其涉及一種光纖衰減技術領域。
背景技術：
光纖衰減器是隨著光通信產業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種非常重要的光學無源器件，它 可以將收到的信號強度降低到所需要的程度，可用于光通信線路，系統(tǒng)的評估，研究及調 整、校正等方面，市場需求量巨大。按照光纖衰減器的工作原理，目前的光纖衰減器可分為位移型光纖衰減器、鍍膜 型光纖衰減器、衰減片形光纖衰減器、液晶型光纖衰減器和光電轉換型光纖衰減器等。其中 位移型光纖衰減器、液晶型光纖衰減器和光電轉換型光纖衰減器為可變衰減，單這些光纖 衰減器的結構復雜，機械部件要求精度高，成本高；鍍膜型光纖衰減器、衰減片形光纖衰減 器雖然結構簡單，但只是固定衰減，功能單一。
發(fā)明內容
為了解決上述技術中存在的問題，本發(fā)明設計了一種新型的數(shù)字型高精度光纖衰 減器。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，包括光開關陣列和光纖衰減器，光開關陣列上連 接多個光纖衰減器，光開關數(shù)字控制模塊控制光開關陣列連接的光纖衰減器的斷開與閉 合，光開關陣列分別有一個光輸入端口和光輸出端口。光開關數(shù)字控制模塊和N-I個光纖衰減器構成的NXN光開關陣列，具有N個輸入 端口及N個輸出端口，所述輸入端口用于接收信號光，所述輸出端口用于輸出信號光；N-I 個光纖衰減器，兩端分別連接在所述光開關的相對應的N-I個輸入端口或N-I個輸出端口 之間，構成N-I個彼此光衰減量成K倍的環(huán)路(K為小于等于1的正數(shù))；光開關數(shù)字控制 模塊，通過控制所述光開關陣列中的每個光開關元的狀態(tài)，從而控制信號光進入特定環(huán)路; 并通過所述光開關陣列控制光信號在所述各個環(huán)路中環(huán)行的次數(shù)以控制總的光衰減量其 中，N為大于等于1的自然數(shù)。其中，NXN光開關陣列，其結構特征在于光開關陣列是一個由NXN個半導體光開關單元以及相應的波導通路構成的單片 集成器件，共有N個輸入端口和N個輸出端口。光開關數(shù)字控制模塊根據(jù)不同光衰減量的需要在不同時刻有不同的數(shù)字量控制 光輸出。同時，在輸入端口和輸出端口之間接光纖衰減器構成N-I個環(huán)路，每個光環(huán)路中接 一個彼此光衰減量成K倍光纖衰減器，剩下的一個輸入端口和輸出端口作為信號光的初始 輸入端口和最終輸出端口。N-I個光纖衰減器彼此的光衰減量之間形成K的倍數(shù)關系。最 短的光衰減量K構成了本發(fā)明所設計的數(shù)字型高精度光纖衰減器的衰減精度，其他光衰減 量以K的倍數(shù)增加，K為小于等于1的正數(shù)。連接NXN光開關陣列的光纖衰減器可以是特定長度的光纖，也可以是固定光纖衰減器。在光開關陣列的控制下，本發(fā)明所提出的方案能形成K進制的N-I環(huán)路可調諧光 纖衰減器，通過光開關陣列控制光環(huán)路的循環(huán)次數(shù)，就可以形成大范圍的可調諧多進制光 纖衰減器。假設入射光功率為P，則總的衰減Q = nf+r^K^+· · ·+ηηΚΝ-1Ρ其中ni取值為0或1，光開關控制模塊控制其接通時為1，斷開時為0，以此構成0 到P+fP+. . . +Kn-1P的大范圍衰減量。本發(fā)明由于采用了上述的技術方案，使之與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積 極效果1.利用了新型光開關陣列的高速響應特性使得調節(jié)速度可達納秒級高速響應；2.多環(huán)路光纖衰減器的設計方案可以達到很小的穩(wěn)定調節(jié)間隔，即很高的調節(jié)精 度且調節(jié)穩(wěn)定3.可以通過控制光開關陣列來控制環(huán)路，可以實現(xiàn)很大的動態(tài)調節(jié)范圍；4.在結構和成本上，避免了傳統(tǒng)設計需要大量的光纖衰減器和開關，該方案結構 簡單，只用了一個光開關模塊，成本更低，可靠性更高。
圖1為本發(fā)明所述的裝置結構示意圖；
具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的具體實施步驟。實施例1 如圖1所示，本實施例選取5個光纖衰減器，每個光纖衰減器精度以1/2 的倍數(shù)增加，SP N = 6，K= 1/2。本發(fā)明所述的數(shù)字型高精度光纖衰減器，包括一個由光開關數(shù)字控制模塊1和5 個光纖衰減器構成的6X6光開關陣列2，具有6個輸入端口及6個輸出端口。所述輸入端 口用于接收信號光，所述輸出端口用于輸出信號光；5個具有光衰減量的光纖衰減器，兩端 分別連接在所述光開關的相對應的5個輸入端口和5個輸出端口之間，構成5個彼此光衰 減量成1/2倍的環(huán)路。光開關數(shù)字控制模塊1，用于通過控制所述光開關陣列2中的每個光開關元的狀 態(tài)，控制信號光進入特定環(huán)路，并通過所述光開關陣列控制光信號在各個環(huán)路中環(huán)行的次 數(shù)以控制總的光衰減量。光開關陣列2是一個由6X6個半導體光開關單元以及相應的波導通路構成的單 片集成器件，共有6個輸入端口和6個輸出端口。本發(fā)明選取連接NXN光開關陣列的光纖衰減器為機械式光纖衰減器，衰減基數(shù) 為1/2的倍數(shù)。如果入射光功率為P，則總的衰減Q = ηιΡ+η2 (1/2) 1P+. . . +n5 (1/2) 5P其中ni取值為0或1，光開關控制模塊控制其接通時為1，斷開時為0，以此構成0 到P之間的大范圍衰減量。
實施例2 本實施例選取10個光纖衰減器，每個光纖衰減器精度以1/10的倍數(shù)增 加，即 N = 6，K = 1/10。本發(fā)明所述的數(shù)字型高精度光纖衰減器，包括一個由光開關數(shù)字控制模塊1和9 個光纖衰減器構成的 ο X 10光開關陣列2，具有10個輸入端口及10個輸出端口。所述輸 入端口用于接收信號光，所述輸出端口用于輸出信號光；9個具有光衰減量的光纖衰減器， 兩端分別連接在所述光開關的相對應的9個輸入端口和9個輸出端口之間，構成9個彼此 光衰減量成1/10倍的環(huán)路。光開關數(shù)字控制模塊1，用于通過控制所述光開關陣列2中的每個光開關元的狀 態(tài)，控制信號光進入特定環(huán)路，并通過所述光開關陣列控制光信號在各個環(huán)路中環(huán)行的次 數(shù)以控制總的光衰減量。光開關陣列2是一個由IOX 10個半導體光開關單元以及相應的波導通路構成的 單片集成器件，共有10個輸入端口和10個輸出端口。本發(fā)明選取連接NXN光開關陣列的光纖衰減器為光纖長度一定的光纖衰減器， 衰減基數(shù)為1/10的倍數(shù)。如果入射光功率為P，則總的衰減Q = ηιΡ+η2 (1/10) 1P+. · · +n9 (1/10) 9P其中ni取值為0或1，光開關控制模塊控制其接通時為1，斷開時為0，以此構成0 到P之間的大范圍衰減量。以上顯示和描述本發(fā)明的基本原理和主要特征本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員 應該了解本發(fā)明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說明書中描述的只是說本發(fā)明 的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和 改進都落入要求保護本發(fā)明范圍內本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，包括光開關陣列和光纖衰減器，其特征在于光開 關陣列上連接多個光纖衰減器，光開關數(shù)字控制模塊控制光開關陣列連接的光纖衰減器的 斷開與閉合，光開關陣列分別有一個光輸入端口和光輸出端口。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，其特征在于所述的光纖衰 減器可以根據(jù)需要設置多個，多個光纖衰減器的衰減量可以不同。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，其特征在于所述的多個光 纖衰減器的衰減量為K的倍數(shù)，K為小于等于1的正數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，其特征在于所述的光纖衰 減器可以是具有衰減功能的一段光纖，也可以是固定光纖衰減器。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，其特征在于所述的光開關 陣列是一個由NXN個半導體光開關單元以及相應的波導通路構成的單片集成器件，共有N 個輸入端口和N個輸出端口。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，其特征在于所述的光開關 陣列可以控制光環(huán)路行進通過的不同的光纖衰減器，從而實現(xiàn)光功率高精度和大動態(tài)范圍 調節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，通過在光開關陣列上連接多個光纖衰減器，利用光開關數(shù)字控制模塊控制光開關陣列連接的光纖衰減器的斷開與閉合來控制所要衰減的程度。解決了目前光纖衰減器分立器件多，成本昂貴、結構不緊湊，穩(wěn)定性差，性能難控制等問題。利用本發(fā)明所述的數(shù)字型高精度光纖衰減器，使得多環(huán)路光纖衰減器的設計方案可以達到很小的穩(wěn)定調節(jié)間隔，可以實現(xiàn)很大的動態(tài)調節(jié)范圍；在結構和成本上，避免了傳統(tǒng)設計需要大量的光纖衰減器和開關，該方案結構簡單，只用了一個光開關模塊，成本更低，可靠性更高。
文檔編號G02B6/26GK102096159SQ20101061912
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者仝芳軒, 周正仙, 席剛, 楊斌, 皋魏 申請人:上海華魏光纖傳感技術有限公司