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关于MEMS VOA的简介与国内发展现状(组图)

发布日期:2019-05-29 18:00 来源:未知 点击:

  电调可变光衰减器(EVOA)是解决DWDM网中信道均衡问题的主要途径之一,而随着光纤通信由点到点传输向动态光网络的升级,对EVOA的市场需求日益增长。EVOA主要集成在模块或者子系统中,比如基于TFF滤波片的传统DWDM模块,被要求加入VOA实现信道的动态均衡;基于PLC技术的AWG,也以AWG+VOA模块的形式出现;在ROADM子系统中,VOA更是不可或缺。

  基于MEMS技术的VOA是EVOA的主要解决方案之一,具有体积小、功耗低的优势。MEMS VOA通过静电或者电磁力驱动一个扭转反射镜,使入射光束偏转来实现衰减,如图1所示,通常以一个双光纤准直器与MEMS芯片进行耦合,实现紧凑的封装结构,如图2和图3所示。

  MEMS VOA设计中的关键问题之一是可靠性,支撑反射镜的扭转梁应具有适当的弹性系数,以能在适当的驱动电压(静电驱动)或者驱动电流(电磁驱动)下偏转足够的角度,同时必须有足够的强度以抗击震动。而且,扭镜结构的共振频率设计,应远离日常中的振动频率以避免共振损害,一般设计在千赫兹以上。

  MEMS VOA设计中的关键问题之二是波长相关性(WDL),双光纤准直器通过反射镜的耦合,相当于两个准直器之间在角度失配情况下的耦合,其WDL随失配角度增大而劣化。一个未进行WDL优化设计的MEMS VOA,当中心波长衰减25dB时,在40nm带宽内的WDL达1.8dB,如图4所示。为了便于对WDL进行优化设计,一般采用C-Lens制作双光纤准直器,比GRIN-Lens具有更好的设计灵活性,经过优化设计的MEMS VOA,在40dB衰减范围内的WDL,可以达到0.4dB以下。当然,MEMS VOA也有单通道应用情况,对WDL就没有那么高的要求了。

  目前,国内具有MEMS VOA芯片供货能力的有海宁华平光电、广州永大通信和广州银讯光电三家公司,前者的技术来自一位海归博士,后两者的技术来自华人,而投资方均为国内企业。国内比较完整的MEMS工艺线有两条,分别属于中科院上海微系统与信息技术研究所和大学微电子中心,海宁华平光电就是在这些国内工艺线进行流片,推出完全国产化的MEMS VOA系列产品。

  前述三家公司,均有MEMS VOA封装能力,而国内一些其他公司,在其模块或者子系统中有大量的MEMS VOA需求,或者直接购买封装好的器件,但是为了提升利润空间,均倾向于购买MEMS芯片来自行封装,如武汉光讯科技、福州高意科技等公司。

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