光器件 — 光衰减器

光器件 — 光衰减器光衰减器 OpticalAtten 是一种能量损耗性无源光学器件 其内部含吸收光材料 它的作用与光放大器正好相反 用于减小光纤中的光信号功率

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什么是光衰减器?

        光衰减器(Optical Attenuator)是一种能量损耗性无源光学器件,其内部含吸收光材料,它的作用与光放大器正好相反,用于减小光纤中的光信号功率。

为什么要用光衰减器?

        光模块的接收器有一个过载点指标,如果到达接收器的光功率过大,将会烧坏光模块,为了避免这种情况,就需要使用光衰减器来主动降低光功率。另外,在波分系统传输时,需要使各个通道内的光功率信号大致相同,避免光功率不平坦导致传输性能降低,因此需要利用光衰减器來均衡各个通道内的光功率。

光衰减器的种类

        根据光衰减器的衰减量是否可变,光衰减器可以分为固定光衰减器(Fixed Optical Attenuator)和可调光衰减器(Variable Optical Attenuator)。

固定光衰减器

        固定光衰减器对光纤链路中的光功率衰减量是固定的,比如3dB,5dB, 10dB等,理论上可以为任何数值。这种光衰减器有FC、SC、ST、LC等多种接头类型,其结构简单,使用方便,成本低,通常安装在OTU、OSC等有源模块的发端,防止输出的光功率过大烧毁下游接收模块。缺点是其衰减量是固定的,使用不够灵活。

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可调光衰减器

        可调光衰减器(VOA)对光纤链路中的光功率衰减量是可变的。通过人工调节可将它的衰减量设置为调节范围内的任意值。根据可调光衰减器的调节的方式,可以分为机械可调光衰减器(Mechanical Variable Optical Attenuators, MVOA)和电可调光衰减器(Electrical Variable Optical Attenuators ,EVOA)。

  • MVOA

        MVOA调节时,需要通过专用的MVOA调测螺杆旋转调剂按钮,并通过仪表测量调测的衰减值。在光纤数量很多的情况下,调测螺杆很难插入MVOA的调测旋钮,并且衰减值还必须通过仪表测量才能获取,使用比较复杂。另外调测时,调测人员必须进站点操作,人力成本较高,因此MVOA逐渐被EVOA所取代,现网中已经很少使用MVOA了。

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  • EVOA

        EVOA调节时,通过施加驱动电信号就可以改变其衰减量,调节起来非常方便,因此EVOA支持远程调测,调测人员无需进站,只需要在远程的网管中心通过网管下发命令,即可以调测EVOA的衰减值。因此当前现网中主要使用EVOA。

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EVOA通常不单独使用,而是集成到其他单板中。比如VA4,M48V, OAU1, 含WSS模块的单板。

光衰减器性能指标

衰减量和插入损耗

        衰减量和插入损耗是光衰减器的重要指标,固定光衰减器的衰减量指标实际上就是其插入损耗,而可变衰减器除了衰减量外,还有单独的插入损耗指标,在实际选用可调衰减器时,插入损耗越小越好。可调衰减器会有一个调节范围,如1.5~15 dB, 表示此可调衰减器的衰减量可设置为1.5~15 dB中的任意值(满足衰减精度)。

衰减精度

        衰减精度是光衰减器的重要指标。表示衰减器的实际衰减值与其调节量的误差。通常衰减精度越高,价格就越高。

调测光衰减器

        调测光衰减器就是根据链路光功率的要求,将光衰减器的衰减量调节为适当的值。如图所示例。

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已知来自A站点的光功率:

        为了使进入OAU101的光功率达到标称,需要调测2处的可调光衰减器。由如下公式可计算出VOA的值:

单波输入标称插损

        可计算出 VOA = 2dB。即需将可调衰减器的衰减量设置为2dB。对于EVOA类型的光衰减器可通过网管远程下发配置。如果是MVOA类型的光衰减器则需要下到站点,通过手工的方式调节MVOA的值。

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