一、什么是可調(diào)光衰減器

可調(diào)光衰減器的主要功能是在光通信系統(tǒng)中動態(tài)控制光信號的功率，實(shí)現(xiàn)信道均衡、增益平坦化、接收端飽和控制等關(guān)鍵操作。

尤其在DWDM（密集波分復(fù)用）系統(tǒng)和EDFA（摻鉺光纖放大器）廣泛應(yīng)用后，VOA在多波長功率管理、光路保護(hù)與調(diào)節(jié)等方面扮演著不可或缺的角色。

傳統(tǒng)固定衰減器無法適應(yīng)動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此可調(diào)光衰減器成為光網(wǎng)絡(luò)智能化演進(jìn)中的必備組件。

二、主流可調(diào)光衰減器技術(shù)分類

目前，市場上常見的VOA技術(shù)主要包括以下幾類：

液晶VOA（LiquidCrystalVOA）

液晶VOA利用液晶分子在外電場作用下的取向變化，改變其雙折射特性，從而實(shí)現(xiàn)對光信號的衰減控制。

其工作原理可簡述為：入射光經(jīng)偏振分束后分為O光和E光，經(jīng)過液晶層后偏振態(tài)發(fā)生改變，再經(jīng)合束輸出，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)衰減。

液晶VOA具有驅(qū)動電壓低、功耗小、無機(jī)械運(yùn)動部件、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在光通信模塊中逐漸獲得應(yīng)用。

MEMS式VOA

MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）式VOA主要分為反射式和衍射式兩種。反射式通過靜電驅(qū)動微鏡偏轉(zhuǎn)，改變反射光路，實(shí)現(xiàn)衰減；衍射式則通過調(diào)節(jié)微結(jié)構(gòu)形成動態(tài)光柵，控制衍射效率。

這類器件具備響應(yīng)快、體積小、易于集成等優(yōu)勢，尤其適用于高密度光模塊。

平面光波導(dǎo)VOA

基于光波導(dǎo)的VOA多采用MZI（馬赫-曾德干涉儀）結(jié)構(gòu)或電吸收調(diào)制原理，通過熱光效應(yīng)或載流子注入改變波導(dǎo)折射率或吸收系數(shù)，實(shí)現(xiàn)光功率調(diào)節(jié)。

此類器件適合與PLC（平面光波導(dǎo)電路）集成，但通常插入損耗較大，適用于特定集成場景。

磁光與熱光式VOA

磁光VOA利用法拉第效應(yīng)，通過磁場改變材料光學(xué)性質(zhì)；熱光VOA則基于材料折射率隨溫度變化的特性。

這兩種方式在響應(yīng)速度、功耗與控制精度方面各有特點(diǎn)，常見于早期或特殊應(yīng)用場景。

三、液晶VOA的技術(shù)優(yōu)勢

在眾多VOA技術(shù)中，液晶VOA因其以下特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注：

• 低電壓驅(qū)動：通常只需幾伏電壓即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)諧；

• 無機(jī)械運(yùn)動：可靠性高，壽命長；

• 結(jié)構(gòu)緊湊：易于與光纖準(zhǔn)直器集成，適合模塊化設(shè)計(jì)；

• 偏振相關(guān)損耗低：通過設(shè)計(jì)可優(yōu)化偏振依賴性；

• 成本可控：液晶材料與工藝成熟，適合批量生產(chǎn)。

廣西科毅光通信在光開關(guān)與可調(diào)衰減器集成方面已開展多年研究，液晶VOA正逐步應(yīng)用于我司的光路控制模塊中。

四、可調(diào)光衰減器的市場應(yīng)用

VOA主要應(yīng)用于以下場景：

• 光放大器增益控制：用于EDFA或Raman放大器的輸出功率均衡；

• DWDM系統(tǒng)信道均衡：實(shí)現(xiàn)多波長功率平坦化；

• 光接收機(jī)保護(hù)：防止接收端過載；

• 光開關(guān)與OADM模塊：在光路切換中調(diào)節(jié)信號強(qiáng)度；

• 測試與測量系統(tǒng)：用于光功率動態(tài)模擬與校準(zhǔn)。

隨著5G、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）、光纖到戶（FTTH）等網(wǎng)絡(luò)建設(shè)推進(jìn)，VOA在光模塊、子系統(tǒng)和測試設(shè)備中的應(yīng)用持續(xù)擴(kuò)展。

五、技術(shù)發(fā)展趨勢

未來，可調(diào)光衰減器將朝著以下方向發(fā)展：

• 小型化與集成化：與光開關(guān)、WDM器件等集成在同一芯片或模塊內(nèi)；

• 低功耗與高響應(yīng)速度：適用于動態(tài)重構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)；

• 智能化控制：支持?jǐn)?shù)字驅(qū)動與網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)；

• 低成本化：推動在接入網(wǎng)與消費(fèi)級光設(shè)備中的應(yīng)用。

液晶VOA因其良好的電控特性與成熟工藝，有望在中小功率、高可靠性場景中占據(jù)更多市場份額。

六、結(jié)語

可調(diào)光衰減器作為光通信系統(tǒng)中的“智能光閘”，其技術(shù)進(jìn)步與網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)緊密相連。液晶VOA憑借其低功耗、高可靠、易集成等優(yōu)勢，正逐步在光模塊、子系統(tǒng)與測試設(shè)備中擴(kuò)大應(yīng)用。

廣西科毅光通信科技有限公司持續(xù)關(guān)注VOA與光開關(guān)技術(shù)的發(fā)展，致力于為客戶提供高穩(wěn)定性、低成本的光路控制解決方案，推動光通信設(shè)備向更智能、更高效的方向發(fā)展。

參考資料
[1]金德智，王曦.可調(diào)光衰減器（VOA）技術(shù)發(fā)展綜述[J].光通信技術(shù)
[2]邵忠敏.基于液晶的可調(diào)光衰減器的研究[J].中國科技評論，

本文整理自相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，并結(jié)合廣西科毅光通信在光器件領(lǐng)域的實(shí)際研發(fā)經(jīng)驗(yàn)撰寫。部分圖示來源于原研究資料，僅供參考使用。