基于OVA-650的數(shù)控可變光衰減器設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、可變光衰減器(variable optical attenuator，VOA)是光通信系統(tǒng)中一種非常重要的光器件。VOA可以按照用戶的要求將光信號(hào)能量進(jìn)行預(yù)期地衰減，常用于EDFA增益均衡、DWMD網(wǎng)絡(luò)光功率控制、光通信線路、系統(tǒng)評(píng)估以及各種實(shí)驗(yàn)中。 Santec公司的OVA-650是一種基于濾光片型電控光衰減模塊，內(nèi)部建有一個(gè)微型步進(jìn)電機(jī)，其原理是利用步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)中性梯度濾光片，當(dāng)光束通過(guò)濾光片不同位置時(shí)，得到不同的衰減量。O

2、VA-650內(nèi)部的定位傳感器提供了接口，用戶可通過(guò)采集定位電壓反映出衰減量的大小。 本文以O(shè)VA-650可變光衰減模塊為設(shè)計(jì)對(duì)象，結(jié)合單片機(jī)89S52進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，并制作用戶可控制數(shù)字光衰減器。文中設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，采用二相八拍脈沖控制步進(jìn)電機(jī)；用高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片MAX197采樣OVA-650的定位電壓，并通過(guò)多次采集同一電壓累和求平均的方法提高數(shù)字電壓的精度；系統(tǒng)流程中采用了自適應(yīng)環(huán)路算法，根據(jù)用戶輸入的衰減量查找與電

3、壓的對(duì)換表，對(duì)應(yīng)出數(shù)字電壓，然后循環(huán)采樣定位電壓，比較定位電壓與查表電壓的絕對(duì)值差，并控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向與步數(shù)，逐步求精，從而精確定位到輸入的衰減量位置。 在本文的測(cè)試部分，建立測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試OVA-650內(nèi)部衰減量與定位電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并建立對(duì)換表；確定了步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)步數(shù)與衰減量之間的關(guān)系；使用matlab進(jìn)行數(shù)值分析及曲線擬合，將得到衰減量與電壓關(guān)系曲線與真實(shí)曲線比較，進(jìn)行誤差分析；通過(guò)比較基于N階多項(xiàng)式的曲線擬合方法與