[经验]

5G技术中的无源光器件（三）

2020-12-14 17:34:12

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`在上一篇《5G技术中的无源光器件(一)》、《5G技术中的无源光器件(二)》中我们介绍了基于MCS的CDC ROADM，MCS模块中的1×N端口光开关，分支光分路器，相干接收机中的可调滤波器(TOF)，光性能监控模块(OPM)，和光信道监控模块(OCM)，本章节我们将继续介绍应用于DWDM光网络中的重要无源器件。

动态增益均衡滤波器(DGE)
在基于ROADM技术的城域网光纤链路中，DWDM信道较为复杂。叠加EDFA的增益谱不平坦，具有固定透射谱的GFF已不能满足要求。系统需要透射谱能动态调整的DGE。DGE有两类实现途径，其一是对每个信道进行独立的调控，其二是对透射谱进行整体操控。

对独立调控每个信道的方案，一般采用自由空间光学结构，通过一个空间光调制器SLM控制每个信道的衰减水平，如下图1所示。

图1. 采用自由空间光学结构的DGE原理图

SLM可以采用MEMS微镜阵列方案，或者采用光栅光阀(GLV)方案。其中GLV方案也是基于MEMS技术制备，如下图2所示，应用了光的衍射原理进行工作。

图2. 光栅光阀结构原理图

对整体调控透射谱的方案，一般是采用基于多级串联结构的正弦滤波器。通过每级的相位调节对谱线进行整体调控。

动态光网络中的可调光衰减器(VOA)
在全光网络中，不均衡的信道功率会影响到光网络的正常工作。可调光衰减器（VOA）是其中应用最多的一种基础光器件，被用于信道均衡。

基于MEMS微镜的VOA，具有封装结构简单，成本低的特点。

图3展示了基于MEMS微镜的VOA结构。带有双光纤准直器的尾纤作为输入/输出端口。准直后的光束通过MEMS反射镜反射，从而连接输入/输出端口。通过控制反射镜的偏转角度使光束偏转，从而控制衰减量。

图3. 基于MEMS扭转镜的VOA结构

图4展示了最终封装好的MEMS VOA与一元硬币的大小比较，可见基于MEMS的VOA具有体积微小，结构紧凑的优点。

图4. 装配完成的MEMS VOA

更多内容可阅读此前发布的《 5G技术中的无源光器件(一)》《 5G技术中的无源光器件(二)》。

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