在光纖通信與光學(xué)測(cè)試系統(tǒng)中，光衰減器是一種至關(guān)重要的無(wú)源器件。它主要用于對(duì)光信號(hào)功率進(jìn)行精確、可控的衰減，廣泛應(yīng)用于光通信系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)、接收機(jī)靈敏度測(cè)試、系統(tǒng)損耗評(píng)估等場(chǎng)景。隨著光纖網(wǎng)絡(luò)向高速率、高密度方向發(fā)展，對(duì)光衰減器性能的要求也日益提高，尤其是連續(xù)可調(diào)衰減器，因其可靈活、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)衰減量的特性，受到越來(lái)越多系統(tǒng)集成商與研發(fā)人員的青睞。

近期我們研發(fā)出一種結(jié)構(gòu)新穎的連續(xù)可調(diào)衰減器，該設(shè)計(jì)在降低插入損耗、實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。本次我們對(duì)該技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)解讀，并結(jié)合光通信設(shè)備實(shí)際應(yīng)用，探討其技術(shù)特點(diǎn)與市場(chǎng)價(jià)值。

一、技術(shù)背景與市場(chǎng)需求

光衰減器根據(jù)衰減方式可分為固定式、步進(jìn)式和連續(xù)可調(diào)式。傳統(tǒng)可調(diào)衰減器多采用機(jī)械平移或替換濾波片的方式實(shí)現(xiàn)衰減量變化，存在調(diào)節(jié)不連續(xù)、機(jī)械磨損大、插入損耗較高等問(wèn)題。尤其在多模光纖系統(tǒng)與高功率應(yīng)用中，如何實(shí)現(xiàn)低損耗、高精度、連續(xù)可調(diào)的衰減功能，一直是行業(yè)技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)。

連續(xù)可調(diào)衰減器不僅可用于實(shí)驗(yàn)室與生產(chǎn)線測(cè)試，也逐漸應(yīng)用于動(dòng)態(tài)光網(wǎng)絡(luò)、光纖傳感和光模塊校準(zhǔn)等實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)場(chǎng)景，其性能直接影響系統(tǒng)穩(wěn)定性與測(cè)試精度。

二、技術(shù)詳解：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與光學(xué)原理

該技術(shù)提出的連續(xù)可調(diào)衰減器主要包括以下幾部分：

• 衰減器主體（1）：作為結(jié)構(gòu)支撐與光學(xué)封裝基礎(chǔ)。

• 輸入/輸出多模光纖準(zhǔn)直器（2、3）：固定于主體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)光纖與自由空間光的高效耦合。

• 濾光片（4）：位于兩準(zhǔn)直器之間，是該設(shè)計(jì)的核心部件。

2.1濾光片結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

該濾光片采用一體成型的中心對(duì)稱雙弧形片設(shè)計(jì)，其曲面經(jīng)過(guò)精確光學(xué)計(jì)算，確保光線入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的法線方向與光路一致，從而顯著降低折射與反射損耗。

圖1 連續(xù)可調(diào)衰減器主體與光路示意圖

如圖所示，輸入多模光纖準(zhǔn)直器輸出的光束，射向?yàn)V光片弧面時(shí)，入射角始終與該點(diǎn)切線垂直；光束經(jīng)濾光片內(nèi)部傳播后，出射角也保持與出射點(diǎn)切線垂直。這意味著入射光與出射光始終處于同一直線上，極大減少了因折射、散射引起的光損耗。

2.2涂鍍面設(shè)計(jì)與連續(xù)可調(diào)機(jī)制

其中一個(gè)弧形片的上表面設(shè)有涂鍍面（6），其涂層厚度沿遠(yuǎn)離中心對(duì)稱點(diǎn)的方向逐漸增厚。這種梯度涂層設(shè)計(jì)使得濾光片在不同區(qū)域具有不同的光衰減特性。

通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)濾光片繞中心軸旋轉(zhuǎn)，可改變光束通過(guò)的涂層區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)衰減量的連續(xù)可調(diào)。

圖2 連續(xù)可調(diào)衰減器旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

2.3旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：

• 旋轉(zhuǎn)軸（7）：固定于濾光片中心并垂直貫穿；

• 旋轉(zhuǎn)電機(jī)（8）：安裝在衰減器主體外部，通過(guò)輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸連接；

• 穿孔（9）與軸承（11）：確保旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)、精準(zhǔn)。

該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可通過(guò)電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)，適用于集成化光通信設(shè)備與測(cè)試平臺(tái)。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)總結(jié)

與現(xiàn)有可調(diào)衰減器相比，本設(shè)計(jì)具備以下突出優(yōu)點(diǎn)：

1. 低插入損耗：基于垂直入射/出射的光路設(shè)計(jì)，極大降低折射與界面反射損耗。

2. 連續(xù)可調(diào)：通過(guò)旋轉(zhuǎn)梯度涂層濾光片，實(shí)現(xiàn)衰減量無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)。

3. 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：一體成型弧形片與軸承支撐結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期使用仍保持精度。

4. 易于集成：支持電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可接入控制系統(tǒng)，適用于自動(dòng)化測(cè)試與動(dòng)態(tài)光網(wǎng)絡(luò)。

圖3 連續(xù)可調(diào)衰減器濾光片旋轉(zhuǎn)效果圖

四、在光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值

此類連續(xù)可調(diào)衰減器不僅適用于傳統(tǒng)的光功率調(diào)節(jié)與測(cè)試系統(tǒng)，更可在以下場(chǎng)景中發(fā)揮重要作用：

• 光模塊生產(chǎn)測(cè)試：在光開(kāi)關(guān)、光收發(fā)模塊的靈敏度與動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試中，需要連續(xù)調(diào)節(jié)輸入光功率。

• 動(dòng)態(tài)光網(wǎng)絡(luò)：在波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)中，用于通道功率均衡與增益平坦化調(diào)節(jié)。

• 光纖傳感系統(tǒng)：在分布式傳感與干涉測(cè)量中，用于信號(hào)幅度控制與系統(tǒng)校準(zhǔn)。

• 實(shí)驗(yàn)室研發(fā)：為光學(xué)器件性能驗(yàn)證提供高精度、可重復(fù)的衰減調(diào)節(jié)手段。

科毅光通信專注于光開(kāi)關(guān)、光衰減器、光纖準(zhǔn)直器等c研發(fā)與制造，始終關(guān)注行業(yè)前沿技術(shù)動(dòng)向。此類結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的可調(diào)衰減器，為我們今后開(kāi)發(fā)高集成度、低損耗的光學(xué)模塊提供了重要技術(shù)參考。

五、結(jié)語(yǔ)

光通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)核心無(wú)源器件提出了更高要求。此項(xiàng)技術(shù)在連續(xù)可調(diào)衰減器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與光學(xué)性能優(yōu)化方面提供了新思路，其低損耗、連續(xù)可調(diào)、易集成的特點(diǎn)，符合未來(lái)光設(shè)備小型化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)。

身為光器件供應(yīng)商，我們將繼續(xù)跟蹤此類技術(shù)創(chuàng)新，并結(jié)合自身在光開(kāi)關(guān)與光纖集成組件的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)更多高性能、高可靠的光通信產(chǎn)品落地，為行業(yè)客戶提供優(yōu)質(zhì)解決方案。

擇合適的光開(kāi)關(guān)等光學(xué)器件及光學(xué)設(shè)備是一項(xiàng)需要綜合考量技術(shù)、性能、成本和供應(yīng)商實(shí)力的工作。希望本指南能為您提供清晰的思路。我們建議您在明確自身需求后，詳細(xì)對(duì)比關(guān)鍵參數(shù)，并優(yōu)先選擇像科毅光通信這樣技術(shù)扎實(shí)、質(zhì)量可靠、服務(wù)專業(yè)的合作伙伴。

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