光纖衰減器是一種無(wú)源光器件，主要用來(lái)降低光信號(hào)的光功率，防止到達(dá)光接收器的光功率超過(guò)其承載范圍而造成信號(hào)失真；還有一種情況是，在多波長(zhǎng)通道的光纖系統(tǒng)中，需要使各個(gè)通道的光信號(hào)功率大致相同，因此要利用光纖衰減器來(lái)均衡各個(gè)通道的光功率。本教程將對(duì)光纖衰減器的種類(lèi)和工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。

為什么要使用光纖衰減器？

光信號(hào)的功率過(guò)大會(huì)導(dǎo)致光接收器負(fù)載過(guò)重，從而造成信號(hào)失真，所以需要使用光纖衰減器來(lái)降低功率。還有一種情況是，在多波長(zhǎng)通道的光纖系統(tǒng)中，需要使各個(gè)通道的光信號(hào)功率大致相同，因此要利用光纖衰減器來(lái)均衡各個(gè)通道的功率。

光纖衰減器一般用于兩種情況：一種是永久安裝在光纖通信鏈路中，用來(lái)均衡光發(fā)射器和光接收器之間光信號(hào)的功率；另一種情況是用來(lái)測(cè)試光信號(hào)的功率，即用光纖衰減器使光信號(hào)的功率減少一部分后，再來(lái)測(cè)試光信號(hào)在光纖鏈路中的功率余量。

光纖衰減器的種類(lèi)

根據(jù)衰減方式的不同，光纖衰減器可以分為固定光纖衰減器、分級(jí)可變光纖衰減器和連續(xù)可變光纖衰減器。

固定光纖衰減器

固定光纖衰減器對(duì)光纖鏈路中光功率的衰減量是固定的，而且理論上該衰減量可以設(shè)置成任何數(shù)值。這種光纖衰減器有FC、SC、ST、LC等多種接頭可選，安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

分級(jí)可變光纖衰減器

分級(jí)可變光纖衰減器對(duì)光纖鏈路中光功率的衰減量是不固定的，可以是0.1dB，也可以是0.5dB或1dB等等。這種光纖衰減器一般用在有多種光功率源的應(yīng)用。例如，光接收器要接收來(lái)自三種不同光源的光信號(hào)，為了使每個(gè)光信號(hào)的功率都保持在光接收器可接受的范圍之內(nèi)，這里就需要使用分級(jí)可變光纖衰減器對(duì)各個(gè)光功率進(jìn)行不同程度的衰減。

連續(xù)可變光纖衰減器

連續(xù)可變光纖衰減器對(duì)光功率的衰減量可以根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，通常用在輸入光功率和輸出光功率持續(xù)變化的應(yīng)用中，用來(lái)快速準(zhǔn)確地調(diào)整光纖鏈路中光功率。

光纖衰減器的工作原理

光纖衰減器可以采用不同的方法對(duì)光功率進(jìn)行預(yù)定量衰減，其常見(jiàn)的工作原理有：位移損耗、吸收損耗和反射損耗。

位移損耗原理

位移損耗是指在光纖對(duì)接時(shí)有意使其發(fā)生一定的錯(cuò)位，從而損失掉一部分光功率，達(dá)到控制衰減量的目的。這種原理還可以細(xì)分為橫向錯(cuò)位和縱向錯(cuò)位兩種，橫向錯(cuò)位是指兩根光纖在水平方向上不在一條直線上，兩者的纖芯發(fā)生了一定的錯(cuò)位；縱向錯(cuò)位是指兩根光纖在水平方向上呈一條直線，但是中間有一定的間隔距離，具體如下圖：

采用位移損耗原理的光纖衰減器對(duì)光發(fā)射器附近的模場(chǎng)分布十分敏感，實(shí)踐證明，這種光纖衰減器距離光發(fā)射器越遠(yuǎn)，其衰減效果越差，因此我們要將位移型光纖衰減器用在光發(fā)射器之后，以保證獲得預(yù)期的光衰減量。

吸收損耗原理

吸收損耗原理即通過(guò)吸收部分光信號(hào)來(lái)達(dá)到衰減光功率的目的。采用這種原理的光纖衰減器利用物質(zhì)對(duì)光的吸收特性，將經(jīng)過(guò)光學(xué)拋光的中性吸收玻璃片制成片狀或條狀的中性暗色玻璃放在光路中（如下圖），從而降低光信號(hào)的光功率。單塊片狀光吸收玻璃可以制成固定衰減器，多塊片狀光吸收玻璃可以通過(guò)輪盤(pán)轉(zhuǎn)換制成分級(jí)可變光纖衰減器，而條狀光吸收玻璃通過(guò)連續(xù)位移可以制成連續(xù)可變光纖衰減器。

反射損耗原理

采用這種原理的光纖衰減器主要利用了光的反射特性。我們知道，光的反射和散射是光信號(hào)傳輸過(guò)程中損耗的主要來(lái)源之一，采用反射損耗原理的光纖衰減器在其內(nèi)部的光纖上增加了一層反射膜的設(shè)計(jì)（如下圖），從而有效地衰減了光功率。