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光纤通信中的关键组件:光连接器、光衰减器、光耦合器件与光隔离器 | 第二部分

2025-07-18

赋能光网络:光无源器件核心技术全景连接器、衰减器、耦合器与隔离器的协同革命


查看完整内容请先移步第一部分→《光纤通信中的关键组件:光连接器、光衰减器、光耦合器件与光隔离器 | 第一部分



五、 精准调控:光衰减器技术及应用

光衰减器(Attenuator)用于对光功率进行精确、可控的衰减,是光网络测试、调试和维护不可或缺的工具。

  • 用途:

    • 系统评估、仿真长距离传输。

    • 调整/校正系统光功率电平。

    • WDM系统信道功率均衡(平坦化)。

    • 测试仪器量程扩展。

    • 保护敏感接收机。

  • 主要类型与技术原理:

1.  位移型:


·         横向位移型: 通过精密横向错位造成耦合损耗。常用于固定衰减器,回波损耗高(>60dB),偏振无关。



 科毅光通信 - 横向位移型光衰减器工作原理及损耗计算模型

横向位移引起光纤耦合损耗原理图


·         纵向位移型: 通过控制光纤端面间隙引入损耗。可做固定或小型可变衰减器

2.  直接镀膜型: 在光纤端面或玻璃片上镀制特定吸收/反射膜(如金属膜、ND滤光片)。

3.  衰减片型(VOA - Variable Optical Attenuator): 主流可变衰减技术。将吸收型或反射型衰减片(如中性密度滤光片)置于准直光路中,通过机械平移或旋转改变衰减片位置(改变透过率)实现连续或步进可调。科毅光通信在精密机械控制方面拥有优势。

科毅光通信 - 基于平移渐变滤光片的机械式可变光衰减器(VOA)核心结构图

    平移式可变光衰减器(VOA)内部结构示意图(含准直镜与渐变衰减片)


科毅光通信 - 双轮步进式可变光衰减器组合衰减原理图

双轮步进式可变光衰减器示意图


4.  液晶型(LC-based VOA): 利用液晶的电控双折射特性改变通过偏振器的光强。响应速度相对慢,成本有优势。

科毅光通信 - 液晶型可变光衰减器偏振控制与衰减原理示意图

图:液晶型可变光衰减器(LC-VOA)工作原理图


  • 关键性能指标:

    • 衰减范围: 可达到的衰减量(如0~60dB)。

    • 衰减精度/线性度: 设定衰减值与实际衰减值的偏差。

    • 插入损耗(零衰减时): <1.0dB (优质器件<0.5dB)。

    • 回波损耗(RL): >40dB (优质器件>50dB),通过镀膜、斜面设计、折射率匹配实现。

    • 偏振相关损耗(PDL): <0.2~0.5dB

    • 重复性: 多次设定同一衰减值的偏差。

    • 分辨率: 最小可调衰减步长。

  • 测试: 主要使用光源和光功率计,通过IL测试方法进行衰减量和插入损耗测试。RL测试需专用回波损耗测试仪。



六、 稳固基石:光纤固定连接技术

固定接头是实现光纤永久连接的主要方式,其低损耗、高可靠性是长距离干线网络的保障。

  • 主流技术 - 电弧熔接法:

    • 原理: 利用电极高压放电产生的高温电弧将两根光纤端面熔化并推进熔合。

    • 优势: 损耗极低(平均<0.05dB),回波损耗高(接近熔接点本征值),可靠性高,成熟稳定。

    • 设备 - 光纤熔接机: 核心包括精密光纤对准机构(精度达0.01μm)、电弧放电控制机构、

    • 纤芯直视(或包层对准)系统、驱动控制系统。

      科毅光通信 - 光纤熔接机核心结构及自动熔接流程示意图

            图:光纤熔接机工作原理及熔接过程示意图


  • 其他方法: V型槽法、毛细管法、套管法。适合野外抢修,操作简便,有一定损耗和反射。

  • 降低熔接损耗措施: 精密清洁光纤端面、优化熔接参数(电流、时间、推进量)、选用高质量切割刀保证

  • 端面垂直度、保证光纤一致性(类型、批次)、利用熔接机“PAS/FAST”等优化模式。

结语:科毅光通信 - 无源光器件的创新推动者

光连接器、耦合器、隔离器、环形器、衰减器等无源器件,是构建高效、稳定、智能光网络的“血管”与“关节”。

随着5G、数据中心、全光网(FTTH/FTTR)、物联网(IoT)的蓬勃发展,对这些器件的性能(低损耗、高隔离、宽带宽、

小型化、高密度、智能化)和可靠性提出了前所未有的高要求。

广西科毅光通信科技有限公司(www.coreray.cn )深耕光通信器件领域,依托强大的研发实力和精密制造能力,

不仅提供高性能的标准无源器件,更在光开关(作为核心业务,实现光路动态调度与保护)及其与无源器件的集

成解决方案上具有显著优势。我们深刻理解:

  • 连接器的精密性直接影响系统链路预算;

  • 耦合器的宽带与均匀性是PON/WDM网络扩容的关键;

  • 隔离器的高隔离与低PDL是保障激光器和放大器稳定工作的盾牌;

  • 衰减器的精准与可靠是网络调测与运维的标尺;

  • 环形器的非互易性为复杂光路设计提供可能;

  • 科毅的光开关技术则为网络提供了灵活重构与保护恢复的核心动能。

科毅光通信将持续致力于核心光器件技术的创新与突破,为全球客户提供从基础无源互联到智能光交换的高性能、高可靠性光通信解决方案,助力构建面向未来的超高速、大容量、智能化光网络基础设施。

 

选择合适的光无源器件是一项需要综合考量技术、性能、成本和供应商实力的工作。希望本指南能为您提供清晰的思路。我们建议您在明确自身需求后,详细对比关键参数,并优先选择像科毅光通信这样技术扎实、质量可靠、服务专业的合作伙伴。

 

访问广西科毅光通信官网 www.coreray.cn 浏览我们的光开关产品,或联系我们的销售工程师,获取专属的选型建议和报价!