可调光衰减器的制造方法
【专利摘要】本发明提供的可调光衰减器，设置输入端分束器、输出端分束器、输入端光强检测模块、输出端光强检测模块、准直器、扩束镜、DMD以及控制模块，实现对外部输入光的自动衰减调节，设置的扩束镜能提高本发明的分辨率，解决现有可调光衰减器分辨率低的问题。
【专利说明】
可调光衰减器
技术领域
[0001]本发明涉及波分复用技术，特别是涉及一种可调光衰减器。
【背景技术】
[0002]光纤通信网络受限于光/电转换和电/光转换所引起的“电子瓶颈”，信息的传递速度大受影响，不满足如今大容量、长距离、高速率的通信要求。在光通信系统中，可调光衰减器是主要的光无源器件之一。可调光衰减器用于动态调节光通信过程中传输的光信号能量，广泛应用于波分复用光网络系统中，用于光源通道能量控制、接收器能量控制、光放大器增益平坦化、信道均衡，以及在铺设光纤线路前进行光信号衰减，确定输出的光信号在传输一定距离后不发生异常。然而，现有可调光衰减器的分辨率低，不适用于长距离、高速率光传输O
【发明内容】
[0003]本发明提供可调光衰减器，解决现有可调光衰减器存在的分辨率低的问题。
[0004]本发明通过以下技术方案解决上述问题:
[0005]可调光衰减器，包括输入端分束器、输出端分束器、输入端光强检测模块、输出端光强检测模块、准直器、扩束镜、DMD以及控制模块；
[0006]外部输入光输入至输入端分束器，输入端分束器的一路输出端与准直器输入端相连，所述准直器的输出端经扩束镜与DMD的一路输入端相连;所述输入端分束器的另一路输出端与输入端光强检测模块的输入端相连，所述输入端光强检测模块的输出端与控制模块的一路输入端相连;所述控制模块的输出端与DMD的另一路输入端相连;所述DMD的输出端与输出端分束器的输入端相连;所述输出端分束器的一路输出端与外部装置相连，所述输出端分束器的另一路输出端经输出端光强检测模块与控制模块的另一路输入端相连。
[0007]进一步地，所述扩束镜为5倍扩束镜。
[0008]进一步地，所述控制模块为PID控制器。
[0009]进一步地，所述输入端分束器的分束比例为10:90，所述10比份光信号输入至输入端光强检测模块，所述90比份光信号输入至输入端准直器。
[0010]进一步地，所述输出端分束器的分束比例为99:1，所述99比份光信号输入至输出端光强检测模块，所述I比份光信号输入至外部装置。
[0011]与现有技术相比，具有如下特点:
[0012]设置输入端分束器、输出端分束器、输入端光强检测模块、输出端光强检测模块、准直器、扩束镜、DMD以及控制模块，实现对外部输入光的自动衰减调节，设置的扩束镜能提高本发明的分辨率，解决现有可调光衰减器分辨率低的问题。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的原理框图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
[0015]可调光衰减器，包括输入端分束器、输出端分束器、输入端光强检测模块、输出端光强检测模块、准直器、扩束镜、DMD以及控制模块;外部输入光输入至输入端分束器，输入端分束器的一路输出端与准直器输入端相连，所述准直器的输出端经扩束镜与DMD的一路输入端相连;所述输入端分束器的另一路输出端与输入端光强检测模块的输入端相连，所述输入端光强检测模块的输出端与控制模块的一路输入端相连;所述控制模块的输出端与DMD的另一路输入端相连;所述DMD的输出端与输出端分束器的输入端相连;所述输出端分束器的一路输出端与外部装置相连，所述输出端分束器的另一路输出端经输出端光强检测模块与控制模块的另一路输入端相连。
[0016]分束器用于将一束光分为两束光或者多束光，分束器通常由金属膜和介质膜构成。输入端分束器用于将外部输入光进行分束，其分束比例为10:90，所述10比份光信号输入至输入端光强检测模块，用于对输入光进行光强检测，所述90比份光信号输入至输入端准直器，用于进行自动调节光衰减。输出端光分束器用于将调节、衰减后的光进行分束，其分束比例为99:1，所述99比份光信号输入至输出端光强检测模块，所述I比份光信号输入至外部装置。
[0017]输入端光强检测模块用于检测外部输入光的10比份光信号，检测其光强度，并将其检测出的光强度输入至控制模块，用做调整光衰减量的数据参考。输入端光强检测模块将光信号转换为电信号，并进行放大、滤波、模数转换之后，变成数字信号，输入至控制模块中。输出端光强检测模块的用于检测输出光的99比份光信号，检测其光强度，并将其检测出的光强度输入至控制模块，用作调整光衰减量的数据参考。控制模块根据输入端光强检测模块和输出端光强检测模块检测到的光强信号，给出控制信号，控制DMD按照控制指令，将扩束镜输出的光信号进行光衰减，再通过输出端分束器将输出光的I比份光信号输出至外部装置。
[0018]准直器为C-1ens光纤准直器，用于将光纤断面置于准直器的焦点处，使得光得到准直，在焦点附近细调光纤端面位置，得到所需工作距离，根据工作距离，列出从光纤端面至输出光束束腰位置的近轴光线传输矩阵。C-1ens光纤准直器具有价格低、工作距离长、插入损耗小的优点。
[0019]扩束镜用于改变激光光束直径和发散角，C-Lens准直器出射的高斯光束入射至扩束镜，增大入射到DMD上的光斑半径，进而提高系统的分辨率。本发明采用由两个标准透镜组合而成的5倍准直扩束镜，扩束后的高斯光束入射DMD，使分布在每个有效微镜上的光功率减小，进而每个有效微镜控制的光功率减小，其偏转对系统发减量的影响减小，提尚了分辨率。
[0020]DMD为数字微镜器件，为光开关的一种，利用旋转反射镜实现光开关的开合，开闭时间稍长，为微秒量级。光通过扩束镜后，入射至DMD的反射镜片，DMD打开的时候，光可经过对称光路进入到输出端分束器，当DMD关闭的时候，即DMD的反射镜产生一个小的旋转，光经过反射后，无法进入对称的另一端，也就达到了光开关关闭的效果。
[0021]控制模块为PID控制器，PID控制器是根据PID控制原理进行偏差调节，从而使被控变量的实际值与工艺要求的预定值一致。PID控制器由比例单元、积分单元和微分单元组成，通过对三个单元的参数调节来实现控制，采集输入端光强检测模块和输出端光强检测模块的光强数据，将光强数据与参考值进行比较、计算，得到新的控制信号，控制DMD的开关，调节光衰减量，实现本发明的光自动调节。
【主权项】
1.可调光衰减器，其特征在于: 包括输入端分束器、输出端分束器、输入端光强检测模块、输出端光强检测模块、准直器、扩束镜、DMD以及控制模块； 外部输入光输入至输入端分束器，输入端分束器的一路输出端与准直器输入端相连，所述准直器的输出端经扩束镜与DMD的一路输入端相连;所述输入端分束器的另一路输出端与输入端光强检测模块的输入端相连，所述输入端光强检测模块的输出端与控制模块的一路输入端相连;所述控制模块的输出端与DMD的另一路输入端相连;所述DMD的输出端与输出端分束器的输入端相连;所述输出端分束器的一路输出端与外部装置相连，所述输出端分束器的另一路输出端经输出端光强检测模块与控制模块的另一路输入端相连。2.根据权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于:所述扩束镜为5倍扩束镜。3.根据权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于:所述控制模块为PID控制器。4.根据权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于:所述输入端分束器的分束比例为10:90，所述10比份光信号输入至输入端光强检测模块，所述90比份光信号输入至输入端准直器。5.根据权利要求1所述的可调光衰减器，其特征在于:所述输出端分束器的分束比例为99:1，所述99比份光信号输入至输出端光强检测模块，所述I比份光信号输入至外部装置。
【文档编号】G02B6/26GK106094113SQ201610693639
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月18日 公开号201610693639.1, CN 106094113 A, CN 106094113A, CN 201610693639, CN-A-106094113, CN106094113 A, CN106094113A, CN201610693639, CN201610693639.1
【发明人】姚峰
【申请人】桂林创研科技有限公司