動態可調光衰減器簡介與其在國內發展現狀

動態可調光衰減器（DVOA）是解決DWDM光纖通信網中信道均衡問題的主要途徑之一，而隨著光纖通信由點到點傳輸向動態光網絡的升級，對DVOA的市場需求日益增長。DVOA主要集成在模塊或者子系統中，比如基于TFF濾波片的傳統DWDM模塊，被要求加入VOA實現信道的動態均衡；基于PLC技術的AWG，也以AWG+VOA模塊的形式出現；在ROADM子系統中，VOA更是不可或缺。

　　基于MEMS技術的VOA是DVOA的主要解決方案之一，具有體積小、功耗低的優勢。奧埔達動態可調光衰減器系列產品是采用微機電芯片上一個可移動的轉鏡，轉鏡抑制輸入激光功率耦合到輸出光纖。器件外加電壓控制轉鏡傾斜角度，由此達到需要的衰減量。DVOA-A46具有超眾的功能和可靠性, 是微型可調衰減器最佳設計。如圖1所示；

圖1. DVOA原理和結構

圖2. DVOA-A46單通道動態可調光衰減器

　　DVOA-A46設計中的關鍵問題之一是可靠性，支撐反射鏡的扭轉梁應具有適當的彈性系數，以保證能在適當的驅動電壓（靜電驅動）或者驅動電流（電磁驅動）下偏轉足夠的角度，同時必須有足夠的強度以抗擊震動。而且，扭鏡結構的共振頻率設計，應遠離日常環境中的振動頻率以避免共振損害，一般設計在千赫茲以上。

　　DVOA設計中的關鍵問題之二是波長相關性（WDL），雙光纖準直器通過反射鏡的耦合，相當于兩個準直器之間在角度失配情況下的耦合，其WDL隨失配角度增大而劣化。一個未進行WDL優化設計的DVOA，當中心波長衰減25dB時，在40nm帶寬內的WDL達1.8dB，如圖4所示。為了便于對WDL進行優化設計，一般采用C-Lens制作雙光纖準直器，比GRIN-Lens具有更好的設計靈活性，經過優化設計的DVOA，在40dB衰減范圍內的WDL，可以達到0.4dB以下。當然，DVOA也有單通道應用情況，對WDL就沒有那么高的要求了。

　　目前，國內具有MEMS VOA芯片供貨能力的有武漢光迅科技、廣州奧埔達光電科技和廣州銀訊光電三家公司，前者的技術來自一位海歸博士，后兩者的技術來自北美華人，而投資方均為國內企業。國內比較完整的MEMS工藝線有兩條，分別屬于中科院上海微系統與信息技術研究所和北京大學微電子中心，廣州奧埔達光電科技就是在這些國內工藝線進行流片，推出完全國產化的MEMS VOA系列產品。

　　前述三家公司，均有MEMS VOA封裝能力，而國內一些其他公司，在其模塊或者子系統中有大量的MEMS VOA需求，或者直接購買封裝好的器件，但是為了提升利潤空間，均傾向于購買MEMS芯片來自行封裝，如武漢光訊科技、福州高意科技等公司。