技术领域
[0001] 本
发明涉及光网络通信、传感技术领域，尤其涉及一种光纤衰减技术领域。
背景技术
[0002] 光纤衰减器是随着光通信产业的发展而出现的一种非常重要的光学无源器件，它可以将收到的
信号强度降低到所需要的程度，可用于光通信线路，系统的评估，研究及调整、校正等方面，市场需求量巨大。
[0003] 按照光纤衰减器的工作原理，目前的光纤衰减器可分为：位移型光纤衰减器、
镀膜型光纤衰减器、衰减片形光纤衰减器、
液晶型光纤衰减器和光电转换型光纤衰减器等。其中位移型光纤衰减器、液晶型光纤衰减器和光电转换型光纤衰减器为可变衰减，单这些光纤衰减器的结构复杂，机械部件要求精度高，成本高；镀膜型光纤衰减器、衰减片形光纤衰减器虽然结构简单，但只是固定衰减，功能单一。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术中存在的问题，本发明设计了一种新型的数字型高精度光纤衰减器。
[0005] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
[0006] 一种数字型高精度光纤衰减器，包括光
开关阵列和光纤衰减器，光开关阵列上连接多个光纤衰减器，光开关数字控
制模块控制光开关阵列连接的光纤衰减器的断开与闭合，光开关阵列分别有一个光输入端口和光输出端口。
[0007] 光开关数字
控制模块和N-1个光纤衰减器构成的N×N光开关阵列，具有N个输入端口及N个输出端口，所述输入端口用于接收信号光，所述输出端口用于
输出信号光；N-1个光纤衰减器，两端分别连接在所述光开关的相对应的N-1个输入端口或N-1个输出端口之间，构成N-1个彼此光衰减量成K倍的环路(K为小于等于1的正数)；光开关数字控制模块，通过控制所述光开关阵列中的每个光开关元的状态，从而
控制信号光进入特定环路；并通过所述光开关阵列控制
光信号在所述各个环路中环行的次数以控制总的光衰减量：其中，N为大于等于1的自然数。其中，N×N光开关阵列，其结构特征在于：
[0008] 光开关阵列是一个由N×N个
半导体光开关单元以及相应的
波导通路构成的单片集成器件，共有N个输入端口和N个输出端口。
[0009] 光开关数字控制模块根据不同光衰减量的需要在不同时刻有不同的
数字量控制光输出。同时，在输入端口和输出端口之间接光纤衰减器构成N-1个环路，每个光环路中接一个彼此光衰减量成K倍光纤衰减器，剩下的一个输入端口和输出端口作为信号光的初始输入端口和最终输出端口。N-1个光纤衰减器彼此的光衰减量之间形成K的倍数关系。最短的光衰减量K构成了本发明所设计的数字型高精度光纤衰减器的衰减精度，其他光衰减量以K的倍数增加，K为小于等于1的正数。
[0010] 连接N×N光开关阵列的光纤衰减器可以是特定长度的光纤，也可以是固定光纤衰减器。
[0011] 在光开关阵列的控制下，本发明所提出的方案能形成K进制的N-1环路可调谐光纤衰减器，通过光开关阵列控制光环路的循环次数，就可以形成大范围的可调谐多进制光纤衰减器。假设入射光功率为P，则总的衰减
[0012] Q＝n1P+n2K1P+...+nnKN-1P
[0013] 其中ni取值为0或1，光开关控制模块控制其接通时为1，断开时为0，以此构成01 N-1
到P+KP+...+K P的大范围衰减量。
[0014] 本发明由于采用了上述的技术方案，使之与
现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
[0015] 1.利用了新型光开关阵列的高速响应特性使得调节速度可达纳秒级高速响应；
[0016] 2.多环路光纤衰减器的设计方案可以达到很小的稳定调节间隔，即很高的调节精度且调节稳定：
[0017] 3.可以通过控制光开关阵列来控制环路，可以实现很大的动态调节范围；
[0018] 4.在结构和成本上，避免了传统设计需要大量的光纤衰减器和开关，该方案结构简单，只用了一个光开关模块，成本更低，可靠性更高。
附图说明
[0019] 图1为本发明所述的装置结构示意图；
具体实施方式
[0020] 下面结合附图进一步说明本发明的具体实施步骤。
[0021]
实施例1：如图1所示，本实施例选取5个光纤衰减器，每个光纤衰减器精度以1/2的倍数增加，即N＝6，K＝1/2。
[0022] 本发明所述的数字型高精度光纤衰减器，包括：一个由光开关数字控制模块1和5个光纤衰减器构成的6×6光开关阵列2，具有6个输入端口及6个输出端口。所述输入端口用于接收信号光，所述输出端口用于输出信号光；5个具有光衰减量的光纤衰减器，两端分别连接在所述光开关的相对应的5个输入端口和5个输出端口之间，构成5个彼此光衰减量成1/2倍的环路。
[0023] 光开关数字控制模块1，用于通过控制所述光开关阵列2中的每个光开关元的状态，控制信号光进入特定环路，并通过所述光开关阵列控制光信号在各个环路中环行的次数以控制总的光衰减量。
[0024] 光开关阵列2是一个由6×6个半导体光开关单元以及相应的波导通路构成的单片集成器件，共有6个输入端口和6个输出端口。
[0025] 本发明选取连接N×N光开关阵列的光纤衰减器为机械式光纤衰减器，衰减基数为1/2的倍数。
[0026] 如果入射光功率为P，则总的衰减
[0027] Q＝n1P+n2(1/2)1P+...+n5(1/2)5P
[0028] 其中ni取值为0或1，光开关控制模块控制其接通时为1，断开时为0，以此构成0到P之间的大范围衰减量。
[0029] 实施例2：本实施例选取10个光纤衰减器，每个光纤衰减器精度以1/10的倍数增加，即N＝6，K＝1/10。
[0030] 本发明所述的数字型高精度光纤衰减器，包括：一个由光开关数字控制模块1和9个光纤衰减器构成的10×10光开关阵列2，具有10个输入端口及10个输出端口。所述输入端口用于接收信号光，所述输出端口用于输出信号光；9个具有光衰减量的光纤衰减器，两端分别连接在所述光开关的相对应的9个输入端口和9个输出端口之间，构成9个彼此光衰减量成1/10倍的环路。
[0031] 光开关数字控制模块1，用于通过控制所述光开关阵列2中的每个光开关元的状态，控制信号光进入特定环路，并通过所述光开关阵列控制光信号在各个环路中环行的次数以控制总的光衰减量。
[0032] 光开关阵列2是一个由10×10个半导体光开关单元以及相应的波导通路构成的单片集成器件，共有10个输入端口和10个输出端口。
[0033] 本发明选取连接N×N光开关阵列的光纤衰减器为光纤长度一定的光纤衰减器，衰减基数为1/10的倍数。
[0034] 如果入射光功率为P，则总的衰减
[0035] Q＝n1P+n2(1/10)1P+...+n9(1/10)9P
[0036] 其中ni取值为0或1，光开关控制模块控制其接通时为1，断开时为0，以此构成0到P之间的大范围衰减量。
[0037] 以上显示和描述本发明的基本原理和主要特征本发明的优点。本行业的技术人员应该了解本发明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和
说明书中描述的只是说本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护本发明范围内本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
