MEMS VOA光衰减器的工作原理
文章导读：
VOA的优势、类型
MEMS Shutter型VOA
MEMS微镜型VOA
MEMS微镜型VOA中的WDL问题
MEMS微镜型VOA的WDL优化
MEMS（Micro Electro Mechanical System，微机电系统）技术被广泛应用于光纤通信系统中，MEMS技术与光学技术的结合，通常称作MOEMS技术。最为常用的MOEMS器件包括光衰减器VOA、光开关OS、可调光学滤波器TOF、动态增益均衡器DGE、波长选择开关WSS和矩阵光开关OXC。
VOA在光纤通信系统中常用于光功率均衡，在各种技术方案中，MEMS VOA具有尺寸小、成本低和易于制造的优势。最常用的MEMS VOA有两类：MEMS Shutter型和MEMS微镜型，前者通常以热效应驱动，后者通常以静电力驱动。
MEMS Shutter型VOA
基于MEMS Shutter的VOA结构如图1所示，MEMS Shutter被插入两根光纤之间的光路，衰减量取决于被阻挡的光束截面大小。在实际应用中，这种VOA也可以设计成反射型。
图1． 基于MEMS shutter的VOA结构
MEMS微镜型VOA
如图2所示为基于MEMS扭镜的VOA结构，它以双光纤准直器的两根尾纤作为输入／输出端口，准直光束被MEMS微镜反射偏转，从而联通输入／输出端口之间的光路。扭动微镜让光束发生偏转，从而产生光功率的衰减。
图2． 基于MEMS扭镜的VOA结构
MEMS扭镜通常有两种结构，即平板电极和梳齿电极，如图3所示。考虑0～20dB的衰减范围，前者通常需要＞10V的驱动电压，后者可将驱动电压降至5V以下。然而，仅仅一个微小的粉尘颗粒就会卡住梳齿电极，因此其生产良率较低。采用梳齿电极的MEMS微镜，通常需要在超净环境下封装。
图3． 两类MEMS扭镜：平板电极和梳齿电极
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