可变光衰减器 variable optical attenuators

2022-10-21 15:38:18 浏览:270

定义

具有不同衰减程度的光衰减器。

光衰减器是用于降低光束光功率的设备,例如自由空间激光束或通过光纤发送的电信信号。一些衰减器具有一定程度的衰减,可以手动调节,也可以用电信号控制。它们可以基于不同的操作原则,这些原则将在以下各节中介绍。根据不同应用之间差异很大的要求,不同的技术方法可以是合适的。

可变光学衰减可用于各种目的;一些例子:

  • 光纤通信系统中的信号电平可以调整。
  • 人们可以测试电信系统的误码率作为接收器信号功率电平的函数。
  • 可以在各种应用中使用可变激光功率,其中直接调整激光输出(例如通过泵浦功率)是不切实际的。

大容量衰减器

滤光轮

一种简单的方法是使用固定衰减器,这些衰减器可以很容易地交换和组合。但是,使用滤光轮更方便,例如中性密度滤光片类型,只需将滤光轮旋转到另一个位置即可调整可变程度的衰减。旋转可以手动完成,也可以使用电动驱动器完成,也可以使用计算机控制。一些可变反射镜也适用于此类应用。

衰减可以分步变化或连续变化;在后一种情况下,人们当然会在整个光束轮廓上产生一些衰减变化。

吸收滤波器在功率处理能力方面非常有限。

旋转介质反射镜

对于高功率应用,人们通常会使用一种设备,其中入射功率的可变部分可以被发送到一个强大的光束转储中。其中一种可能性是使用旋转电介质反射镜。

对于波长恒定的输入,可以使用具有可变倾斜角度的边缘滤光片,以便滤光片边缘可以变化。虽然反射光束将具有基本变化的传播方向,但透射光束仅表现出可变的平行偏移,其可能小到足以被容忍(如果使用薄基板)或可以以某种方式进行补偿,例如通过使用两个这样的设备在一个序列中同步旋转。

这些器件的衰减通常取决于偏振,但是当使用具有线性偏振激光束的此类器件时,这通常不是问题。

旋转偏振器件

如果输入光束是线性偏振的,则可以首先使用可旋转的半波片施加偏振方向的可变旋转,然后使用偏振片。这种类型的设备也可能能够处理非常高的光功率;被拒绝的光束可以被送入光束转储。

液晶衰减器

液晶调制器可用于获得电可调衰减。液晶器件实际上只改变偏振态,这导致后续偏振片中的可变衰减。通常,输入端的线性极化是预期的,尽管可以进行与极化无关的设计。功率处理能力适中。

光纤衰减器

光纤器件的可变光衰减可以以不同的方式引入,例如通过光纤末端在纵向或横向的可变(错误)对准,或通过可变弯曲,导致弯曲损失。对于多模光纤,这种方法可能导致强烈的模式依赖性损耗,但许多光纤衰减器实际上是单模类型,不会出现此类问题。

为了在多模器件中获得可变损耗,同时避免模式相关和偏振相关损耗,可能必须在两个光纤准直器之间使用某种大容量光学可变衰减器。

光纤衰减器可以是内联设备,集成到光纤跳线中。

性能因素

各种性能数据可能与可变光衰减器相关:

  • 可调节衰减的范围(例如 0.5 至 10 分贝)
  • 准确性和再现性
  • 偏振依赖性
  • 在多模光纤的情况下,衰减的模式依赖性
  • 对于散装设备,光束轮廓上衰减的均匀性,引入的波前失真以及可能改变光束方向
  • 允许的最大光输入功率
  • 具有合理恒定衰减的工作波长范围(例如电信C波段,1530-1565 nm),以及该波段内的最大衰减差
  • 对于电控衰减器,调整速度
  • 功率处理能力

光学器件

作          者: 泮桥成像光电商城

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