一、什么是可調光衰減器

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

尤其在DWDM（密集波分復用）系統和EDFA（摻鉺光纖放大器）廣泛應用后，VOA在多波長(cháng)功率管理、光路保護與調節等方面扮演著(zhù)不可或缺的角色。

傳統固定衰減器無(wú)法適應動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，因此可調光衰減器成為光網(wǎng)絡(luò )智能化演進(jìn)中的必備組件。

二、主流可調光衰減器技術(shù)分類(lèi)

目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的VOA技術(shù)主要包括以下幾類(lèi)：

液晶VOA（LiquidCrystalVOA）

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

其工作原理可簡(jiǎn)述為：入射光經(jīng)偏振分束后分為O光和E光，經(jīng)過(guò)液晶層后偏振態(tài)發(fā)生改變，再經(jīng)合束輸出，通過(guò)調節驅動(dòng)電壓即可實(shí)現連續衰減。

液晶VOA具有驅動(dòng)電壓低、功耗小、無(wú)機械運動(dòng)部件、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在光通信模塊中逐漸獲得應用。

MEMS式VOA

MEMS（微機電系統）式VOA主要分為反射式和衍射式兩種。反射式通過(guò)靜電驅動(dòng)微鏡偏轉，改變反射光路，實(shí)現衰減；衍射式則通過(guò)調節微結構形成動(dòng)態(tài)光柵，控制衍射效率。

這類(lèi)器件具備響應快、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VOA

基于光波導的VOA多采用MZI（馬赫-曾德干涉儀）結構或電吸收調制原理，通過(guò)熱光效應或載流子注入改變波導折射率或吸收系數，實(shí)現光功率調節。

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

磁光與熱光式VOA

磁光VOA利用法拉第效應，通過(guò)磁場(chǎng)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。

這兩種方式在響應速度、功耗與控制精度方面各有特點(diǎn)，常見(jiàn)于早期或特殊應用場(chǎng)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：

• 低電壓驅動(dòng)：通常只需幾伏電壓即可實(shí)現連續調諧；

• 無(wú)機械運動(dòng)：可靠性高，壽命長(cháng)；

• 結構緊湊：易于與光纖準直器集成，適合模塊化設計；

• 偏振相關(guān)損耗低：通過(guò)設計可優(yōu)化偏振依賴(lài)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(kāi)關(guān)與可調衰減器集成方面已開(kāi)展多年研究，液晶VOA正逐步應用于我司的光路控制模塊中。

四、可調光衰減器的市場(chǎng)應用

VOA主要應用于以下場(chǎng)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系統信道均衡：實(shí)現多波長(cháng)功率平坦化；

• 光接收機保護：防止接收端過(guò)載；

• 光開(kāi)關(guān)與OADM模塊：在光路切換中調節信號強度；

• 測試與測量系統：用于光功率動(dòng)態(tài)模擬與校準。

隨著(zhù)5G、數據中心互聯(lián)（DCI）、光纖到戶(hù)（FTTH）等網(wǎng)絡(luò )建設推進(jìn)，VOA在光模塊、子系統和測試設備中的應用持續擴展。

五、技術(shù)發(fā)展趨勢

未來(lái)，可調光衰減器將朝著(zhù)以下方向發(fā)展：

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

• 低功耗與高響應速度：適用于動(dòng)態(tài)重構光網(wǎng)絡(luò )；

• 智能化控制：支持數字驅動(dòng)與網(wǎng)絡(luò )遠程調節；

• 低成本化：推動(dòng)在接入網(wǎng)與消費級光設備中的應用。

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(chǎng)景中占據更多市場(chǎng)份額。

六、結語(yǔ)

可調光衰減器作為光通信系統中的“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、子系統與測試設備中擴大應用。

廣西科毅光通信科技有限公司持續關(guān)注VOA與光開(kāi)關(guān)技術(shù)的發(fā)展，致力于為客戶(hù)提供高穩定性、低成本的光路控制解決方案，推動(dòng)光通信設備向更智能、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，并結合廣西科毅光通信在光器件領(lǐng)域的實(shí)際研發(fā)經(jīng)驗撰寫(xiě)。部分圖示來(lái)源于原研究資料，僅供參考使用。