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可変光減衰器（VOA）には、光学通信に幅広いアプリケーションがあり、その主な機能は光信号を削減または制御することです。
光学ネットワークの基本的な特性は可変である必要があります。特に、光学通信におけるDWDM伝送システムとEDFAのアプリケーションでは、伝送チャネルゲインの平坦化または均等化、光学のチャネル電力で複数の光信号で実行する必要があります。 受信機。 側面は動的飽和制御であるため、光ネットワークは他の信号を制御する必要があり、VOAを不可欠な重要なコンポーネントにします。 さらに、VOAは他の光学通信コンポーネントと組み合わせることもでき、これにより高レベルモジュールの特性になりました。
近年、機械的VOA、マグネトオプティカルVOA、LCD VOA、MEMS VOA、熱光学VOA、オプティオプティンVOAなど、可変光減衰器の製造に関する多くの技術が登場しました。
機械的なVOA
原則は、ライトビームの異なる位置がフィルターを通過するときに、ステッパーモータードラッグニュートラルグラデーションフィルターを使用することです。 また、機械的偏光光減衰器もあります。 その基本原理は、反射シートから反射された侵入ポートからポートへの侵入ポートから放出される光ビーム、反射シートの傾斜角度によって2つのポート間の反射効率が制御に合わせて、光減衰の調整を可能にすることです。 制御するさまざまなメカニズムからの反射シートの傾向。 機械型光減衰器は、これまでのところ、より伝統的なソリューションです。これは、減衰を達成するために最も使用されているシステムのシステムでのVOAアプリケーションです。 成熟した技術、光学特性、挿入損失の低さ、偏光依存損失、温度制御なしなどを伴う光減衰器のタイプ。 欠点は、より大きく、より複雑な構造コンポーネントがあれば、回答率が高くないため、生産を自動化することは統合を助長しないことです。
マグネトーオプティカルVOA
マグネトオプティカルVOAは、磁場の一部の使用を使用することは、磁気回転効果（ファラデー効果）など、光エネルギーの減衰を達成できるように、光学特性の変化によって示されることです。 光信号の調整の。 材料の磁気光学的効果は、他の技術と組み合わせて、高性能、小さいサイズ、高い応答を作成することができ、構造は比較的単純な光学減衰器です。 これは、個別の技術を使用して、光学減衰器を生成してフィールドのさらなる開発となるLLLデバイスです。
LCD VOA
液晶屈折率の異方性を液晶voaで利用することで、複屈折が示されます。 外部電界が適用されると、液晶分子の方向が再配置され、その透過特性が変化します。 減衰のタイプは、電圧制御のタイプの光強度の変化によって実現できます。液晶の2つの電極に適用されます。 液晶光減衰器VOAは、小型化と高い応答を実現できます。 しかし、同時に液晶材料が大きな損失になり、生産プロセスは比較的複雑であり、特に環境要因の影響を受けます。その利点は低コストであり、商業的なバッチがあります。
MEMS VOA
MEMSはこの分野の新しいアプリケーションの技術であり、数年の開発の後、MEMSチップ生産プロセスはより成熟しており、MEMS VOAの適用に対する強い推進力になりました。 光ネットワークアプリケーション、MEMSテクノロジーベースの製品は、価格とパフォーマンスにも明らかな利点があります。 MEMS VOAは非常に成熟しており、大量生産と大規模な用途です。 利回りの問題のため、さらに課題に直面している価格の点では、マイクロエレクトロメカニカルコンポーネントの場合、信頼性は理想よりも低い場合があります。 初期のMEMSは、レーザー溶接を使用してより大きなデバイスに使用し、生産効率は低く、アセンブリコストが高くなります。 現在、市場はMEMS VOAプラスチックテクノロジーも導入しました。これは、この問題に対する優れた解決策です。
サーモオプティックVOA
熱光学VOAは、主に熱光学的屈折指数の変化によって引き起こされる温度変化など、温度場特性の光学特性の材料変化の一部を使用しています。 異なるものの構造によれば、漏れとオープンライトタイプVOAの2つのカテゴリに分けることができます。 熱光学VOA加熱、冷却装置は比較的複雑であり、温度場間の数学的関係の関数は、導電性培地屈折指数が補いていますXと正確に定量化および制御することは困難です。特に、より長い応答時間は、最新の光学通信への応用を妨げました。
音響光学VOA
基本原則は、循環株を使用して、屈折率の周期的な変動をもたらすことです。これは、超音波波の作用下で生成された音響光学結晶の位相格子を作成するため、ラスターを使用して変調することができます ビーム。 一部の企業は、すでに音響オプティッククリスタル可変減衰器（AVOAと呼ばれる）を開発したと主張しています。 音響光学材料の獲得は問題ではないことが理解されていますが、総コストのこの段階では約4-5です。
結論
可変光減衰器は、光学通信システムの重要な光学デバイスの1つです。 長年にわたり、それは機械レベルで立ち往生してきました。 そのサイズは統合を助長しないため、一般にシングルチャネルの減衰にのみ適しています。 DWDMシステムの開発により、再構成可能な光学アドロップマルチプレクサー（ROADM）の潜在的に大きな需要をアップグレードする柔軟性を販売することで、より多くのチャネルと小型の可変光学的減衰器アレイ、特に統合されたVOA製品が必要です。 従来の機械的方法はこれらの問題を解決することはできません。 光ファイバーネットワークの開発により、VOAの開発動向は、低コスト、高度に統合された、応答時間が高く、他の光学通信デバイスとの統合です。
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