En el campo de las comunicaciones ópticas, el atenuador óptico variable (VOA) juega un papel indispensable. Como componente clave para la regulación de la potencia óptica, VOA no solo garantiza la transmisión estable de señales ópticas sino que también mejora el rendimiento general del sistema.
Un atenuador óptico variable es un dispositivo óptico pasivo diseñado para lograr una atenuación controlable de la potencia óptica. Ajusta con precisión la energía de las señales ópticas para cumplir con los requisitos de diversos escenarios de aplicación. Los VOA se dividen principalmente en dos categorías: atenuadores ópticos variables mecánicos (MVOA) y atenuadores ópticos variables eléctricos (EVOA). Los MVOA logran la atenuación de la potencia óptica mediante ajuste manual, mientras que los EVOA alteran los niveles de atenuación aplicando señales eléctricas, lo que ofrece una precisión y flexibilidad de ajuste superiores.
Los VOA adoptan una amplia gama de mecanismos de trabajo, que incluyen principalmente tipos mecánicos, magnetoópticos, de cristal líquido, MEMS (sistema microelectromecánico), termoópticos y acústicos.
1. Tipo mecánico: la potencia óptica en la trayectoria de la luz se ajusta moviendo componentes que bloquean la luz, como láminas o conos. Este diseño presenta una estructura simple pero con una precisión y flexibilidad de ajuste relativamente bajas.
2. Tipo magnetoóptico: la atenuación de la energía luminosa se logra aprovechando los cambios en las propiedades ópticas de las sustancias bajo campos magnéticos, es decir, el efecto de rotación magnetoóptica. Este tipo ofrece alta precisión y estabilidad, pero tiene un costo mayor.
3. Tipo de cristal líquido: basándose en el efecto de birrefringencia que surge de la anisotropía del índice de refracción de los cristales líquidos, se aplica un campo eléctrico externo para reorientar las moléculas de cristal líquido, ajustando así la transmitancia de la luz. Los VOA de cristal líquido presentan una velocidad de respuesta rápida y un amplio rango de atenuación.
4. Tipo MEMS: Los microespejos fabricados con tecnología microelectromecánica se inclinan mediante fuerza electrostática para ajustar la intensidad de la luz reflejada. Los MEMS VOA se caracterizan por su tamaño pequeño, peso ligero y alto nivel de integración.
5. Tipo termoóptico: los niveles de atenuación se modulan mediante variaciones en las propiedades ópticas del material (por ejemplo, índice de refracción) bajo campos de temperatura. Los VOA termoópticos tienen una estructura simple y un bajo costo, pero adolecen de una velocidad de respuesta lenta.
6. Tipo acústico-óptico: Las ondas ultrasónicas generan tensión periódica dentro de los cristales acústico-ópticos, induciendo fluctuaciones periódicas en el índice de refracción para modular los haces de luz. Los VOA acústico-ópticos ofrecen una rápida velocidad de sintonización y una excelente estabilidad.
Los VOA se utilizan ampliamente en comunicaciones ópticas, sensores de fibra óptica, instrumentos ópticos y otros campos.
1. Comunicaciones ópticas: equilibre la intensidad de las señales ópticas en diferentes canales para mantener una calidad de señal constante; ajuste la potencia de la señal óptica para adaptarse a las diferentes distancias de transmisión y especificaciones del receptor.
2. Detección de fibra óptica: simule intensidades de señales ópticas en diversas condiciones ambientales para probar y verificar el rendimiento y la confiabilidad del sistema.
3. Instrumentos ópticos: se aplican a dispositivos láser, contadores de fotones, espectrómetros, microscopios ópticos y otros equipos para controlar la intensidad y el flujo de la señal óptica para obtener resultados de medición precisos.
| Elementos | Parámetros | Unidad |
|---|---|---|
| Rango de longitud de onda de funcionamiento | Banda O/banda C/banda L/banda completa/otros | Nuevo Méjico |
| Tipo de atenuación | Brillante u oscuro | - |
| Rango de atenuación | ≥15/20/30/40 | dB |
| Pérdida de inserción | ≤0,7 | dB |
| Resolución de atenuación | Continuo | dB |
| Pérdida de devolución | ≥45 | dB |
| Tipo de fibra | SMF-28e | - |
| Tiempo de respuesta (10-90% de potencia óptica) | ≤5 | EM |
| Voltaje de conducción | 5/6.5 | V |
| Poder motriz | ≤5 | mW |
| Pérdida dependiente de la polarización | ≤0,2 @ 10 dB, ≤0,5 @ <20 dB att. | dB |
| Pérdida dependiente de la longitud de onda | ≤0,6 @ 10 dB, ≤1,0 @ <20 dB en un intervalo de 20 nm | dB |
| Potencia óptica máxima | ≤500 | mW |
| Temperatura de funcionamiento | -0~+70 | °C |
| Temperatura de almacenamiento | -40~+85 | °C |
| Tipo de conector | Personalizado | - |
| Tamaño del paquete | Φ5.5xL19 | milímetros |
| Parámetro | 1310 | 1550 | 1310/1550 | 850/1310 |
|---|---|---|---|---|
| Tipo(nm) | 1310 | 1550 | 1310/1550 | 850/1310 |
| Longitud de onda (nm) | 1310±50 | 1550±50 | 1260~1650 | 850/1310±40 |
| Rango de atenuación (dB) | 0,8~60 | 0,8~60 | 0,8~60 | 0,8~60 |
| Pérdida original (dB) | ≤0,8 | ≤0,8 | ≤0,8 | ≤0,8 |
| Pérdida de retorno (dB) | ≥50 | ≥50 | ≥50 | ≥30 |
| Tipo de fibra | SMF-28e | SMF-28e | SMF-28e | 50/125 o 62,5/125MM |
| PDL(dB) | ≤0,15 | ≤0,15 | ≤0,15 | - |
| Dimensión (mm) | 26×18×8 | 26×18×8 | 26×18×8 | 26×18×8 |
| Temperatura de funcionamiento (℃) | 0~+70 | 0~+70 | 0~+70 | 0~+70 |
| Temperatura de almacenamiento (℃) | -40~+85 | -40~+85 | -40~+85 | -40~+85 |
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