1.1 研究目的及意义

目前传统的机械式可调光衰减器操作不便，不能衰减到指定功率，并且由于受到机械结构的限制很难再有大的提高。而在波分复用技术中，对可调光衰减器分辨率的指标要求非常高。因此，开发并研制一种数字式可调光衰减器势在必行。可调节光衰减器(woA}在光通信中具有广泛的应用，其主要功能是用来减低或控制光信号。光网络的最基本的特性应该是可调，特别是随着DWDM传输系统和DDFA在光通信中的应用，在多个光信号传输通道上必须进行增益平坦化或信道功率均衡，在光接收器端要进行动态饱和的控制，光网络中也还需要对其它信号进行控制，这些都使得VOA成为其中不可或缺的关键器件。此外，VOA产品还具有与其它光通信组件结合并将其推往高阶模块的特性。

可变光衰减器是光通信系统中一种非常重要的光器件。可以按照用户的要求将光信号能量进行预期地衰减,常用于增益均衡、网络光功率控制、光通信线路、系统评估以及各种实验中。

（1）在光网络中,复用在一起传输的光信号传输一段距离后由于EDFA、光开关和光滤波器等器件对各波长的响应略有不同,它们的功率就有可能不同。此外从本地节点上路的光信号与其它光信号传输了不同距离,从而有不同的光功率的一些信号复用在一起,不同功率的波长信号经级联EDFA系统后,某些波长的功率将可能进一步降低,使该信道性能恶化。此外由于光网络的上下话路、网络恢复等原因,使进入节点的各个波长通道的光功率也存在差异,由于信号要经历多个节点和通路,各个波长通道之间的光功率差异产生累计,导致各个光信道的信噪比不一致,使得系统服务质量受到影响。因此,在光网络中有必要在节点对各个波长的光功率进行均衡以保证通信质量。

（2）随着光纤光功率的增大,会引起越来越严重非线性的效应,涵盖非线性非弹性散射效应和非线性折射率效应。随着DWDM和EDFA技术的广泛应用,光纤的非线性效应已经成为高速率长距离光纤通信的主要障碍之一。因此控制光端机的入纤功率就成了当前抑制非线性效应的有效措施之一。在DWDM复用器前使用可变光衰减器就是一个有效控制光功率的办法。

（3）在光纤网络或光发射机调试过程中,往往需要一个可变光衰减器,如光纤网在系统调试时,总的线路衰减量小于系统设计的预定衰减值,为避免光接收机饱和失真,就要在光接收机前面串接一个光衰减器另外,为了使光纤网具有扩展能力,往往采用较大功率的光发射机,再按要求使用光衰减器吸收部分光功率。

（4）在许多试验或产品测试中,可能需要测量高电平光信号的特性,如光放大器的强输出,测量前光信号必须经过精确衰减,否则有可能导致仪器损坏或测量的过载失真。在光通信线路模拟、工程评估中也需要用VOA来替代实际的光缆线路。光网络中通道的不均衡性可严重恶化网络性能,因此通道的均衡性是光网络性能好坏的重要依据。目前提出了许多均衡方案,如衰减器调谐方案、滤波器、一滤波器调谐方案等。

1.2国内外发展现状：