專利名稱：數(shù)字型高精度光纖衰減器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光網(wǎng)絡(luò)通信、傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖衰減技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光纖衰減器是隨著光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種非常重要的光學(xué)無(wú)源器件，它可以將收到的信號(hào)強(qiáng)度降低到所需要的程度，可用于光通信線路，系統(tǒng)的評(píng)估，研究及調(diào)整、校正等方面，市場(chǎng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換型光纖衰減器為可變衰減，單這些光纖衰減器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但只是固定衰減，功能單一。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新型的數(shù)字型高精度光纖衰減器。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，包括光開(kāi)關(guān)陣列和光纖衰減器，光開(kāi)關(guān)陣列上連接多個(gè)光纖衰減器，光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊控制光開(kāi)關(guān)陣列連接的光纖衰減器的斷開(kāi)與閉合，光開(kāi)關(guān)陣列分別有一個(gè)光輸入端口和光輸出端口。光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊和N-I個(gè)光纖衰減器構(gòu)成的NXN光開(kāi)關(guān)陣列，具有N個(gè)輸入端口及N個(gè)輸出端口，所述輸入端口用于接收信號(hào)光，所述輸出端口用于輸出信號(hào)光；N-I 個(gè)光纖衰減器，兩端分別連接在所述光開(kāi)關(guān)的相對(duì)應(yīng)的N-I個(gè)輸入端口或N-I個(gè)輸出端口之間，構(gòu)成N-I個(gè)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(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊，通過(guò)控制所述光開(kāi)關(guān)陣列中的每個(gè)光開(kāi)關(guān)元的狀態(tài)，從而控制信號(hào)光進(jìn)入特定環(huán)路; 并通過(guò)所述光開(kāi)關(guān)陣列控制光信號(hào)在所述各個(gè)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(kāi)關(guān)陣列，其結(jié)構(gòu)特征在于光開(kāi)關(guān)陣列是一個(gè)由NXN個(gè)半導(dǎo)體光開(kāi)關(guān)單元以及相應(yīng)的波導(dǎo)通路構(gòu)成的單片集成器件，共有N個(gè)輸入端口和N個(gè)輸出端口。光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊根據(jù)不同光衰減量的需要在不同時(shí)刻有不同的數(shù)字量控制光輸出。同時(shí)，在輸入端口和輸出端口之間接光纖衰減器構(gòu)成N-I個(gè)環(huán)路，每個(gè)光環(huán)路中接一個(gè)彼此光衰減量成K倍光纖衰減器，剩下的一個(gè)輸入端口和輸出端口作為信號(hào)光的初始輸入端口和最終輸出端口。N-I個(gè)光纖衰減器彼此的光衰減量之間形成K的倍數(shù)關(guān)系。最短的光衰減量K構(gòu)成了本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)陣列的光纖衰減器可以是特定長(zhǎng)度的光纖，也可以是固定光纖衰減器。在光開(kāi)關(guān)陣列的控制下，本實(shí)用新型所提出的方案能形成K進(jìn)制的N-I環(huán)路可調(diào)諧光纖衰減器，通過(guò)光開(kāi)關(guān)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(diào)諧多進(jìn)制光纖衰減器。假設(shè)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(kāi)關(guān)控制模塊控制其接通時(shí)為1，斷開(kāi)時(shí)為0，以此構(gòu)成0 到P+fP+. . . +Kn-1P的大范圍衰減量。本實(shí)用新型由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.利用了新型光開(kāi)關(guān)陣列的高速響應(yīng)特性使得調(diào)節(jié)速度可達(dá)納秒級(jí)高速響應(yīng)；2.多環(huán)路光纖衰減器的設(shè)計(jì)方案可以達(dá)到很小的穩(wěn)定調(diào)節(jié)間隔，即很高的調(diào)節(jié)精度且調(diào)節(jié)穩(wěn)定3.可以通過(guò)控制光開(kāi)關(guān)陣列來(lái)控制環(huán)路，可以實(shí)現(xiàn)很大的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)范圍；4.在結(jié)構(gòu)和成本上，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)需要大量的光纖衰減器和開(kāi)關(guān)，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只用了一個(gè)光開(kāi)關(guān)模塊，成本更低，可靠性更高。

圖1為本實(shí)用新型所述的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施步驟。實(shí)施例1 如圖1所示，本實(shí)施例選取5個(gè)光纖衰減器，每個(gè)光纖衰減器精度以1/2 的倍數(shù)增加，SP N = 6，K= 1/2。本實(shí)用新型所述的數(shù)字型高精度光纖衰減器，包括一個(gè)由光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊 1和5個(gè)光纖衰減器構(gòu)成的6 X 6光開(kāi)關(guān)陣列2，具有6個(gè)輸入端口及6個(gè)輸出端口。所述輸入端口用于接收信號(hào)光，所述輸出端口用于輸出信號(hào)光；5個(gè)具有光衰減量的光纖衰減器， 兩端分別連接在所述光開(kāi)關(guān)的相對(duì)應(yīng)的5個(gè)輸入端口和5個(gè)輸出端口之間，構(gòu)成5個(gè)彼此光衰減量成1/2倍的環(huán)路。光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊1，用于通過(guò)控制所述光開(kāi)關(guān)陣列2中的每個(gè)光開(kāi)關(guān)元的狀態(tài)，控制信號(hào)光進(jìn)入特定環(huán)路，并通過(guò)所述光開(kāi)關(guān)陣列控制光信號(hào)在各個(gè)環(huán)路中環(huán)行的次數(shù)以控制總的光衰減量。光開(kāi)關(guān)陣列2是一個(gè)由6X6個(gè)半導(dǎo)體光開(kāi)關(guān)單元以及相應(yīng)的波導(dǎo)通路構(gòu)成的單片集成器件，共有6個(gè)輸入端口和6個(gè)輸出端口。本實(shí)用新型選取連接NXN光開(kāi)關(guān)陣列的光纖衰減器為機(jī)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(kāi)關(guān)控制模塊控制其接通時(shí)為1，斷開(kāi)時(shí)為0，以此構(gòu)成0 到P之間的大范圍衰減量。[0029]實(shí)施例2 本實(shí)施例選取10個(gè)光纖衰減器，每個(gè)光纖衰減器精度以1/10的倍數(shù)增加，即 N = 6，K = 1/10。本實(shí)用新型所述的數(shù)字型高精度光纖衰減器，包括一個(gè)由光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊 1和9個(gè)光纖衰減器構(gòu)成的10 X 10光開(kāi)關(guān)陣列2，具有10個(gè)輸入端口及10個(gè)輸出端口。所述輸入端口用于接收信號(hào)光，所述輸出端口用于輸出信號(hào)光；9個(gè)具有光衰減量的光纖衰減器，兩端分別連接在所述光開(kāi)關(guān)的相對(duì)應(yīng)的9個(gè)輸入端口和9個(gè)輸出端口之間，構(gòu)成9個(gè)彼此光衰減量成1/10倍的環(huán)路。光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊1，用于通過(guò)控制所述光開(kāi)關(guān)陣列2中的每個(gè)光開(kāi)關(guān)元的狀態(tài)，控制信號(hào)光進(jìn)入特定環(huán)路，并通過(guò)所述光開(kāi)關(guān)陣列控制光信號(hào)在各個(gè)環(huán)路中環(huán)行的次數(shù)以控制總的光衰減量。光開(kāi)關(guān)陣列2是一個(gè)由IOX 10個(gè)半導(dǎo)體光開(kāi)關(guān)單元以及相應(yīng)的波導(dǎo)通路構(gòu)成的單片集成器件，共有10個(gè)輸入端口和10個(gè)輸出端口。本實(shí)用新型選取連接NXN光開(kāi)關(guān)陣列的光纖衰減器為光纖長(zhǎng)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(kāi)關(guān)控制模塊控制其接通時(shí)為1，斷開(kāi)時(shí)為0，以此構(gòu)成0 到P之間的大范圍衰減量。以上顯示和描述本實(shí)用新型的基本原理和主要特征本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解本實(shí)用新型不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)本實(shí)用新型范圍內(nèi)本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，包括光開(kāi)關(guān)陣列和光纖衰減器，其特征在于光開(kāi)關(guān)陣列上連接多個(gè)光纖衰減器，光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊控制光開(kāi)關(guān)陣列連接的光纖衰減器的斷開(kāi)與閉合，光開(kāi)關(guān)陣列分別有一個(gè)光輸入端口和光輸出端口。
2.根據(jù)權(quán)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(shè)置多個(gè)，多個(gè)光纖衰減器的衰減量可以不同。
3.根據(jù)權(quán)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(gè)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(quán)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(quán)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(kāi)關(guān)陣列是一個(gè)由NXN個(gè)半導(dǎo)體光開(kāi)關(guān)單元以及相應(yīng)的波導(dǎo)通路構(gòu)成的單片集成器件，共有N 個(gè)輸入端口和N個(gè)輸出端口。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)字型高精度光纖衰減器，通過(guò)在光開(kāi)關(guān)陣列上連接多個(gè)光纖衰減器，利用光開(kāi)關(guān)數(shù)字控制模塊控制光開(kāi)關(guān)陣列連接的光纖衰減器的斷開(kāi)與閉合來(lái)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(jié)構(gòu)不緊湊，穩(wěn)定性差，性能難控制等問(wèn)題。利用本實(shí)用新型所述的數(shù)字型高精度光纖衰減器，使得多環(huán)路光纖衰減器的設(shè)計(jì)方案可以達(dá)到很小的穩(wěn)定調(diào)節(jié)間隔，可以實(shí)現(xiàn)很大的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)范圍；在結(jié)構(gòu)和成本上，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)需要大量的光纖衰減器和開(kāi)關(guān)，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只用了一個(gè)光開(kāi)關(guān)模塊，成本更低，可靠性更高。
文檔編號(hào)G02B6/26GK202049258SQ20102069530
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司