反射式MEMS VOA在光通信系统中的应用

2012-10-26 15:46

DWDM和TAP-PD的制作技术已非常成熟且相对固定，采用MEMS VOA，使得低成本OADM模块具备优越的指标：所有下路IL都小于4.6dB，所有上路IL都小于5.6dB，另两个通路的IL均小于4.2dB，回损大于40dB。偏振模色散（PMD）小于0.1ps，响应时间小于5ms，驱动电压统一为5VDC，整个模块的功耗不超过100mW。

　　不论是OADM还是ROADM结构，由于每个波长来自不同的网络，因此接受功率各不相同，必须借助小型化封装的MEMS VOA和TAP PD，以确保各信道功率的均衡。

3.2 VMUX模块

　　VMUX是信道光功率预均衡合波模块，具有合波和各信道光功率预均衡的功能，即可对DWDM系统的每个通道光功率进行均衡，实现光信号的长距离无误码传输。VMUX模块提供多路光信道可调光衰减及合波，可在电路控制下调节输入与输出之间的光衰减量。在光通信线路中，经过EDFA之前的各波长通道的光，都必须用VUMX模块进行功率均衡，以保证各通道的光信号功率控制在可允许的范围内，避免非均衡增益经EDFA放大而导致比较严重的非线性效应。

　　图5 VMUX模块结构示意图

　　如图5，VMUX模块由均衡功率的VOA组和合波的MUX构成，其常见结构有两种：一种是用可靠的MEMS VOA阵列与基于成熟的介质膜滤光器（TFF）技术构建的MUX实现，另一种是用新兴的PLC VOA阵列与基于波导阵列光栅（AWG）技术构建的MUX实现。两者应用的场合各不相同，前者常用在信道数较少（n≤16）的系统中，此时的性价比高，MEMS VOA组无需配备制冷器与温控电路，无需进行散热设计，且整个模块具有更小的PDL与偏振膜色散（PMD），更高的隔离度和更低的功耗。

3.3 增益可调EDFA模块

　　作为光通信网络中不可或缺的光器件，EDFA固有的增益曲线并不平坦，导致经过分波后各信道的增益互不相同，使EDFA各信道的输出信号功率和光信噪比（OSNR）存在一定的差异。这种功率和OSNR的不均衡性在级联EDFA中的积累，可能会导致不良的后果——接收功率的不均衡程度超过接收机允许的动态范围，造成信号丢失；累积的信噪比不均衡，造成某信道的误码率超出系统的要求；增益压缩不充分，造成接收信号功率低于接收机灵敏度（在给定比特率下），产生失真。