[发明专利]一种基于MCVOA的快速自动标定及衰减控制的装置和方法

说明书

本发明公开了一种基于MCVOA的快速自动标定装置，包括MCVOA小板、光功率计、上位机、激光源，需要标定的MEMSVOA安置在MCVOA小板上，MCVOA小板上MEMSVOA的两根光纤一根连接激光源，一根连接光功率计，上位机通过可供电串口转接小板与MCVOA小板进行连接，同时上位机通过串口连接线同光功率计连接。本发明还公开了一种基于MCVOA的快速自动标定装置进行自动标定的方法，以及公开了一种基于自动标定进行衰减控制的方法。本发明相比现有技术具有以下优点：MCVOA模块具有强替换性，当MCVOA模块出现故障后可替换为已经标定好的MCVOA模块，不需再重新标定；自动标定大大提高了MEMSVOA衰减下发的精确度；只需要用户输入目标dB值，便可以通过数学函数精确的算出对应的DAC值，从而大大节省了操作时间。

技术领域

本发明涉及量子通信领域，尤其涉及的是可变光衰减器的标定及衰减控制的装置和方法。

背景技术

量子通信种类产品中都有对光纤链路进行衰减控制的需求，现有的控制量子光路衰减器多采用加拿大OZOPTICS公司生产的可调衰减器(以下简称OZ衰减器)，此方案有以下弊端：

1)OZ衰减器体积较大，不便于集成在整机产品中；

2)OZ衰减器采用步进电机遮挡光的机械方式实现衰减调节，对量子光路的衰减反应速度较慢，一般为1秒左右；

3)相比于其它光衰减器来说，OZ衰减器价格较高，加大了生产成本；

4)OZ衰减器为已标定的衰减器，功能固化封闭，模块灵活性、可扩展性较差。

可变光衰减器(Variable Optical Attenuator，VOA)是光纤通信中一种重要的光无源器件，通过衰减传输光功率来实现对信号的实时控制，可与光波分复用器(WDM)、分光探测器(TAP-PD)、掺铒光纤放大器(EDFA)等光器件构成ROADM、VMUX、增益平坦EDFA等模块，还可直接用于光接收机的过载保护。根据制造工艺进行区分，常见的VOA类型有传统机械型、液晶型、平面波导型、微机电系统(Micro-Electro-Micromechanical System，MEMS)型、磁光型、高分子可调衍射光栅型和高光电系数材料型。

基于以上问题，现有采用MEMSVOA(微机电系统型可变光衰减器)控制量子光路衰减。MEMSVOA可通过配置直流模拟电压实现所需的光衰减。MEMSVOA具有体积较小，价格较低，响应速度较快(通常为毫秒级)，可扩展性、灵活性较高等优点。但由于MEMSVOA生产时没有进行标定，而设备出厂时又无法保证性能的一致性，使用者无法知道需要配置多少电压才能实现所需的光衰减，因此，有必要对MEMSVOA进行自动标定。

另外，由于MEMSVOA在使用时受温度影响较大，通常MEMSVOA在出厂时会给出温度相关衰减，所述温度相关衰减反映的是MEMSVOA的衰减值在常温下与最低、最高工作温度下的最大差值；而在实际应用中，当需要对MEMSVOA在不同工作温度下给出精密调节时，只给出温度相关衰减无法满足操作要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种基于微处理器补偿型数控MEMS衰减器(以下简称MCVOA)的自动标定装置和方法，实现在MCVOA控制模块里下发需要衰减的目标值，即可实现实际衰减值。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于MCVOA的快速自动标定装置，包括MCVOA小板、光功率计、上位机、激光源，需要标定的MEMSVOA安置在MCVOA小板上，MCVOA小板上MEMSVOA的两根光纤一根连接激光源，一根连接光功率计，上位机通过可供电串口转接小板与MCVOA小板进行连接，同时上位机通过串口连接线同光功率计连接。

该基于MCVOA的快速自动标定装置还包括DAC(数字模拟转换器)，所述DAC连接到MEMSVOA。