多模mems可调光衰减器

专利名称：小型高性能的可调光衰减器专利类型：实用新型专利
发明人：洪亮,张笃峰
申请号：CN202021629905.2
申请日：20200807
公开号：CN213210534U
公开日：
20210514
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种小型高性能的可调光衰减器，本衰减器包括管座、MEMS芯片、管帽、透镜、光纤头、封装套筒，管座上设有两个管脚，MEMS芯片上设有转镜，光纤头内分别设有输入光纤和输出光纤，MEMS芯片设于管座中央，转镜在MEMS芯片的电压驱动下作定向旋转，两个管脚分别连接MEMS芯片的正极和负极，管帽嵌套于管座，透镜设于管帽中央，光纤头与透镜通过包胶固定连接，封装套筒嵌套于管帽外圈，光纤头和透镜位于封装套筒内。

本衰减器克服传统可调光衰减器件的缺陷，优化WDA、PDA、TDA指标，提高了衰减稳定性，减小器件尺寸，具备商用价值。

申请人：上海中科创欣通讯设备有限公司,上海中科股份有限公司,上海中科光纤通讯器件有限公司地址：201612 上海市松江区新桥镇新茸路155弄185号3-4楼
国籍：CN
代理机构：上海天协和诚知识产权代理事务所
代理人：沈国良
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MEMS VOA光衰减器的工作原理文章导读：VOA的优势、类型MEMS Shutter型VOAMEMS微镜型VOAMEMS微镜型VOA中的WDL问题MEMS微镜型VOA的WDL优化MEMS（Micro Electro Mechanical System，微机电系统）技术被广泛应用于光纤通信系统中，MEMS技术与光学技术的结合，通常称作MOEMS技术。

最为常用的MOEMS器件包括光衰减器VOA、光开关OS、可调光学滤波器TOF、动态增益均衡器DGE、波长选择开关WSS和矩阵光开关OXC。

VOA在光纤通信系统中常用于光功率均衡，在各种技术方案中，MEMS VOA具有尺寸小、成本低和易于制造的优势。

最常用的MEMS VOA有两类：MEMS Shutter型和MEMS微镜型，前者通常以热效应驱动，后者通常以静电力驱动。

MEMS Shutter型VOA基于MEMS Shutter的VOA结构如图1所示，MEMS Shutter被插入两根光纤之间的光路，衰减量取决于被阻挡的光束截面大小。

在实际应用中，这种VOA也可以设计成反射型。

图1.基于MEMS shutter的VOA结构MEMS微镜型VOA如图2所示为基于MEMS扭镜的VOA结构，它以双光纤准直器的两根尾纤作为输入/输出端口，准直光束被MEMS微镜反射偏转，从而联通输入/输出端口之间的光路。

扭动微镜让光束发生偏转，从而产生光功率的衰减。

图2.基于MEMS扭镜的VOA结构MEMS扭镜通常有两种结构，即平板电极和梳齿电极，如图3所示。

考虑0~20dB的衰减范围，前者通常需要>10V的驱动电压，后者可将驱动电压降至5V以下。

然而，仅仅一个微小的粉尘颗粒就会卡住梳齿电极，因此其生产良率较低。

采用梳齿电极的MEMS微镜，通常需要在超净环境下封装。

图3.两类MEMS扭镜：平板电极和梳齿电极MEMS微镜型VOA中的WDL问题基于MEMS shutter和MEMS微镜的VOA均有广泛应用，前者性能指标较好，但装配工艺相对复杂；后者易于装配但WDL（波长相关损耗）相对较大。