MEMS可調(diào)光衰減器光學(xué)系統(tǒng)的研究.pdf

1、基于DWDM技術(shù)的全光網(wǎng)絡(luò)，充分利用光纖所具有的巨大傳輸容量，必將成為組建下一代高可靠性、超大容量、超高速信息網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。光衰減器是一種廣泛應(yīng)用的重要的光通信無(wú)源器件，尤其是在全光網(wǎng)絡(luò)中有著重要的應(yīng)用。 研制出一種工作在1550nm波長(zhǎng)范圍的5V驅(qū)動(dòng)MEMS VOA。它除了具有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)VOA良好的光學(xué)性能外，還具有驅(qū)動(dòng)電壓低、光學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)多信道集成、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。它主要由雙光纖pigtail、C-lens透鏡和M

2、EMS Mirror三部分組成，光學(xué)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。它的基本工作原理是：靜電驅(qū)動(dòng)Mirror小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，反射鏡改變傳輸光的方向，高斯光束的傳輸和模場(chǎng)耦合理論。 概述了光衰減器在全光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，光衰減器的分類(lèi)及各種實(shí)現(xiàn)方案，發(fā)展歷程、發(fā)展前景及國(guó)內(nèi)外研究情況，給出了本課題的研究目的和意義。 介紹了MEMS和MOEMS技術(shù)，基于MEMS的VOA的幾種實(shí)現(xiàn)方案。在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制出一種新穎的MEMS VOA方案；改進(jìn)之

3、處是采用斜8度C-Lens。給出了VOA的光學(xué)結(jié)構(gòu)組成，介紹了它的工作原理。基于現(xiàn)有C-Lens球透鏡結(jié)構(gòu)，分析了VOA光學(xué)結(jié)構(gòu)要求，得到光學(xué)組件的裝配要求。 VOA的光學(xué)結(jié)構(gòu)，可等效為兩個(gè)單模光纖準(zhǔn)直器的耦合結(jié)構(gòu)；VOA利用角向失配量的改變，實(shí)現(xiàn)不同衰減值。利用纖維光學(xué)理論，分析了兩個(gè)單模光纖準(zhǔn)直器的一般耦合情況，進(jìn)而得到了VOA的插入損耗、衰減量和WDL的計(jì)算公式；利用矩陣光學(xué)，得到了RL的計(jì)算公式；詳細(xì)分析討論了它們的影