[發明專利]一種大動態范圍高精度可調光衰減系統及其衰減方法

在審

• 申請號: 201810635028.0
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN110618490A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 劉仁德;李東東;代云啟;劉建宏
• 申請（專利權）人: 科大國盾量子技術股份有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 34124 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，包括一個光路切換單元、N個固定光衰減器、一個光合束單元和一個可調光衰減器；所述光路切換單元有1個輸入端口和N個輸出端口，各所述固定光衰減器為單端口輸入和單端口輸出，各所述固定光衰減器的衰減值不同，所述光合束單元有N個輸入端和1個輸出端，所述可調光衰減器有1個輸入端和1個輸出端；所述光路切換單元的N個輸出端口分別和N個固定光衰減器的輸入端利用光纖相連接，所述N個固定光衰減器的輸出端分別和所述光合束單元的N個輸入端利用光纖進行連接，所述光合束單元的輸出端和可調光衰減器的輸入端利用光纖進行連接；所述光路切換單元的輸入端輸入光信號，所述可調光衰減器的輸出端輸出被精確衰減后的光信號。

2.根據權利要求1所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述可調光衰減器的動態范圍小于系統能夠調節的范圍。

3.根據權利要求1所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述光路切換單元能夠選通N路輸出中的一路且其它路處于關斷狀態。

4.根據權利要求3所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述N大于等于系統動態范圍與可調光衰減器的動態范圍的比值向上取整。

5.根據權利要求3所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述光路切換單元為1×N光開關，光合束單元為1×N光耦合器。

6.根據權利要求3所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述光路切換單元為1×N光開關，光合束單元為1×N光開關。

7.根據權利要求5或6所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述光路切換單元的1×N的光開關由1×2或小于N的光開關級聯而成。

8.根據權利要求5所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述1×N的光耦合器由1×2或小于N的光耦合器級聯而成。

9.根據權利要求1所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述N個固定光衰減器配置在系統的N條可選通光路中，使得系統輸入光信號經N條可選通光路后產生不同的光衰減值S₁、S₂、……、S_N-1和S_N后至光合束單元的輸出端輸出，所產生的N個衰減值呈一定梯度。

10.根據權利要求9所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，所述N條可選通光路后產生不同的光衰減值S₁、S₂、……、S_N-1和S_N的相鄰衰減值相同或者不相同；所述相鄰的衰減值最大間距Step小于等于可調光衰減器的動態范圍。

11.根據權利要求9或10所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統，其特征在于，測得N條可選通光路在未配置固定光衰減器之前的固有插損分別為IL₁、IL₂、……、IL_N-1和IL_N，所述N個固定光衰減器的衰減值分別設置為S₁-IL₁、S₂-IL₂、……、S_N-1-IL_N-1和S_N-IL_N。

12.一種采用如權利要求1至11任一所述的一種大動態范圍高精度可調光衰減系統的衰減方法，其特征在于，包括：

光信號輸入至本系統；

控制光路切換單元，使得光信號僅從光路切換單元的N個輸出端口中的一個端口傳輸，其余N-1個端口無光通過；

光信號經所選通光路傳輸后產生相應的光衰減，實現大步進光衰減調節；

控制可調光衰減器，進行小范圍高精度調節；

最終實現整個大動態范圍的高精度光可調衰減調節。