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(tǒng)中動態(tài)控制光信號的功率，實現(xiàn)信道均衡、增益平坦化、接收端飽和控制等關鍵操作。

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

傳統(tǒng)固定衰減器無法適應動態(tài)變化的網絡環(huán)境，因此可調光衰減器成為光網絡智能化演進中的必備組件。

二、主流可調光衰減器技術分類

目前，市場上常見的VOA技術主要包括以下幾類：

液晶VOA（LiquidCrystalVOA）

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

其工作原理可簡述為：入射光經偏振分束后分為O光和E光，經過液晶層后偏振態(tài)發(fā)生改變，再經合束輸出，通過調節(jié)驅動電壓即可實現(xiàn)連續(xù)衰減。

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

MEMS式VOA

MEMS（微機電系統(tǒng)）式VOA主要分為反射式和衍射式兩種。反射式通過靜電驅動微鏡偏轉，改變反射光路，實現(xiàn)衰減；衍射式則通過調節(jié)微結構形成動態(tài)光柵，控制衍射效率。

這類器件具備響應快、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，通過熱光效應或載流子注入改變波導折射率或吸收系數(shù)，實現(xiàn)光功率調節(jié)。

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

磁光與熱光式VOA

磁光VOA利用法拉第效應，通過磁場改變材料光學性質；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，常見于早期或特殊應用場景。

三、液晶VOA的技術優(yōu)勢

在眾多VOA技術中，液晶VOA因其以下特點受到廣泛關注：

• 低電壓驅動：通常只需幾伏電壓即可實現(xiàn)連續(xù)調諧；

• 無機械運動：可靠性高，壽命長；

• 結構緊湊：易于與光纖準直器集成，適合模塊化設計；

• 偏振相關損耗低：通過設計可優(yōu)化偏振依賴性；

• 成本可控：液晶材料與工藝成熟，適合批量生產。

廣西科毅光通信在光開關與可調衰減器集成方面已開展多年研究，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應用

VOA主要應用于以下場景：

• 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(tǒng)信道均衡：實現(xiàn)多波長功率平坦化；

• 光接收機保護：防止接收端過載；

• 光開關與OADM模塊：在光路切換中調節(jié)信號強度；

• 測試與測量系統(tǒng)：用于光功率動態(tài)模擬與校準。

隨著5G、數(shù)據中心互聯(lián)（DCI）、光纖到戶（FTTH）等網絡建設推進，VOA在光模塊、子系統(tǒng)和測試設備中的應用持續(xù)擴展。

五、技術發(fā)展趨勢

未來，可調光衰減器將朝著以下方向發(fā)展：

• 小型化與集成化：與光開關、WDM器件等集成在同一芯片或模塊內；

• 低功耗與高響應速度：適用于動態(tài)重構光網絡；

• 智能化控制：支持數(shù)字驅動與網絡遠程調節(jié)；

• 低成本化：推動在接入網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、高可靠性場景中占據更多市場份額。

六、結語

可調光衰減器作為光通信系統(tǒng)中的“智能光閘”，其技術進步與網絡演進緊密相連。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(tǒng)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(xù)關注VOA與光開關技術的發(fā)展，致力于為客戶提供高穩(wěn)定性、低成本的光路控制解決方案，推動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）技術發(fā)展綜述[J].光通信技術
[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，

本文整理自相關技術文獻，并結合廣西科毅光通信在光器件領域的實際研發(fā)經驗撰寫。部分圖示來源于原研究資料，僅供參考使用。