[发明专利]一种基于级联滤光片的大范围可调光衰减单元及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于级联滤光片的大范围可调光衰减单元及控制方法，其中单元包括：电机、第一滤光片、传送带的一个齿轮同轴，第二滤光片和传送带的另一个齿轮同轴，两个齿轮通过传送带传动，第一滤光片1和第二滤光片可以同时以相同的速度转动，实现光衰减功能。设置光衰减器的衰减值后，电机轴转动带动第一滤光片和通过传送带传动的第二滤光片同时转动，电机停止转动后，光路对准相应衰减值的镀膜区，光经过第一光准直器准直，通过第一滤光片、空间光通路、第二滤光片实现光衰减，最后经过第二光准直器汇聚得到衰减后的光。本发明新光衰减单元通过吸收杂散光装置和控制方法，提高了衰减准确度。

技术领域

本发明涉及可调光衰减器技术领域，尤其涉及的是，一种基于级联滤光片的大范围可调光衰减单元及控制方法。

背景技术

随着5G时代的到来，光通信技术成为了各大通讯公司主要的竞争领域，而可调光衰减器就成为了光通讯领域中的主要测试仪器，市场需求量很大。同时，可调光衰减器也广泛应用于光器件生产测试、教学研究等领域。可调光衰减器的光衰减单元是其核心组件，光衰减单元设计的好坏及其控制方法的可靠性决定了可调光衰减器的性能指标的高低。

市场上可调光衰减器的缺点：1.现有的精度较高的可调光衰减器的动态范围很小，大约为60dB左右；2.现有的大动态的可调光衰减器由于机械传动装置运行中产生的空程差，导致衰减重复性差；3.现有的大动态可调光衰减器由于两个滤光片中间无光纤连接，从而产生杂散光，降低衰减精度；4.现有的可调光衰减器的衰减单元控制方法，在滤光片转动切换点处会产生误差，也会降低衰减精度。

发明内容

本针对现有技术缺陷，本发明提出了一种基于级联滤光片的大范围可调光衰减单元及控制方法。该方法能够降低成本、提高衰减重复性和准确度。

一种基于级联滤光片的大范围可调光衰减单元，包括：电机、第一滤光片和传送带的一个齿轮同轴，第二滤光片和传送带的另一个齿轮同轴，两个齿轮通过传送带传动，第一滤光片和第二滤光片同时以相同的速度转动，实现光衰减功能；设置光衰减器的衰减值后，电机轴转动带动第一滤光片和通过传送带传动的第二滤光片同时转动，电机停止转动后，光路对准相应衰减值的镀膜区，光经过第一光准直器准直，通过第一滤光片、空间光通路、第二滤光片实现光衰减，最后经过第二光准直器汇聚得到衰减后的光。在所述第一滤光片和所述第二滤光片中间加入黑色通光管，吸收光传输路径上产生的杂散光。

一种基于级联滤光片的大范围可调光衰减单元控制方法，包括以下步骤：

步骤1：利用基于级联滤光片的大范围可调光衰减单元，连接光路，光源输入连接光输入口，光输出口连接到下一级光路；

步骤2：设置光衰减值V；

步骤3：计算每个滤光片对应的衰减值U＝V/2，第一滤光滤片及第二光滤光片会转动相同的角度，所以每个滤光片实现的衰减值为设置衰减值的一半；

步骤4：计算光衰减值对应的电机步进数P＝aU,其中a为步进系数；

步骤5：电机转动到指定位置实现衰减，，若当前电机步进数与设置电机步进数的差值小于阈值，则电机停止转动，即|P-P0|s，其中P为设置电机步进数，P0为当前电机步进数，s为步进阈值；当光衰减设置值小于10dB时，s＝20，当光衰减设置值大于10dB时，s＝30；

步骤6：判断是否有新的衰减指令，若没有，则此次衰减结束，否则，重复步骤2到步骤5。