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光通信系統(tǒng)中反射式MEMS VOA的應(yīng)用 反射式MEMS VOA是基于MEMS芯片封裝的微型光器件，設(shè)計(jì)思想來(lái)自于傳統(tǒng)機(jī)械型VOA，不同的是驅(qū)動(dòng)裝置由龐大的步進(jìn)電機(jī)變?yōu)殪o電開(kāi)合橋，靜電梳，翹動(dòng)結(jié)構(gòu)，壓電驅(qū)動(dòng)等，其工作原理如圖1所示。  圖1 反射式MEMS VOA原理圖 基于MEMS技術(shù)的反射式VOA的結(jié)構(gòu)主要分為兩部分。一部分是由雙芯插針和C透鏡等構(gòu)成的準(zhǔn)直器組成，作為光的輸入和反射輸出通道。可對(duì)插針斜面角度、C透鏡曲率半徑和材料等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，制作出不同指標(biāo)要求的MEMS VOA。另一部分是MEMS密封件，通過(guò)貼片、金絲鍵合、真空封帽等精密工藝將MEMS芯片封裝在穩(wěn)定可靠的密封環(huán)境內(nèi)。外界施加幾伏或十幾伏的電壓到器件的正負(fù)引腳后，由于MEMS芯片的特定構(gòu)造，在硅基鍍金面與鍍金反射鏡面之間產(chǎn)生靜電力，驅(qū)動(dòng)MEMS芯片反射面發(fā)生微量角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶來(lái)入射到MEMS芯片鏡面的反射光同步偏移，導(dǎo)致返回光的模場(chǎng)與耦合的單模光纖模場(chǎng)形成失配，產(chǎn)生了衰減。隨著施加電壓的變化，衰減也相應(yīng)地變化，連續(xù)可調(diào)。當(dāng)正負(fù)極間施加反偏電壓時(shí)，器件仍能正常地工作。 高精密封裝是MEMS VOA制作的關(guān)鍵所在，綿陽(yáng)超光通信制作的MEMS VOA器件外形尺寸僅為5.5×22mm（不計(jì)焊接用引腳長(zhǎng)度）。 VOA的技術(shù)指標(biāo)主要包括：工作波長(zhǎng)范圍、工作溫度、動(dòng)態(tài)衰減范圍、插入損耗（IL）、回波損耗（RL）、偏振相關(guān)損耗（PDL）、溫度特性和波長(zhǎng)相關(guān)損耗（WDL）等綿陽(yáng)超光通信制造的MEMS VOA主要指標(biāo)見(jiàn)表1，已達(dá)到行業(yè)內(nèi)同種產(chǎn)品的較高水平。與同類公司相比，超光的器件還具有更佳的防靜電能力與長(zhǎng)期穩(wěn)定性，且能靈活提供不同電壓（5V&18V）需求的產(chǎn)品。此外，其重量不到3g，功耗小于5mw，響應(yīng)時(shí)間一般為2~3ms，非常有利于模塊拼接，為光通信系統(tǒng)的小型化和集成化作出了重大的貢獻(xiàn)。 表1綿陽(yáng)超光通信 MEMS VOA主要性能指標(biāo)
上表中的偏振相關(guān)損耗與溫度相關(guān)損耗都是在整個(gè)衰減范圍內(nèi)（0~30dB）測(cè)試，波長(zhǎng)相關(guān)損耗則可以根據(jù)需求進(jìn)行定制。同時(shí)，超光通信還提供具備斷電保護(hù)功能的Dark型MEMS VOA，零伏復(fù)位衰減可以達(dá)到45dB以上，能滿足更多光通信線路的應(yīng)用。 MEMS VOA的模塊級(jí)應(yīng)用 |
