VOA，即光衰减器，在光纤通信系统中主要用于光功率均衡。在众多VOA类型中，MEMS VOA以其独特优势脱颖而出。MEMS VOA主要分为MEMS Shutter型和MEMS微镜型两大类。MEMS Shutter型VOA通过阻挡光束截面来调节衰减量，而MEMS微镜型VOA则通过静电力驱动微镜偏转，进而改变光路实现衰减。
首先，我们来看看MEMS Shutter型VOA。这种VOA的结构简单，它将MEMS Shutter插入两根光纤之间的光路中，衰减量与被阻挡的光束截面大小成正比。在实际应用中，这种VOA还可以设计成反射型，以适应不同的光路需求。
接下来，我们聚焦于MEMS微镜型VOA。如图2所示，这种VOA以双光纤准直器的两根尾纤作为输入/输出端口，通过MEMS微镜反射偏转准直光束，实现输入/输出端口之间光路的联通。MEMS微镜的扭动使光束发生偏转，从而产生光功率的衰减。MEMS微镜通常有两种结构：平板电极和梳齿电极。平板电极需要较高的驱动电压（＞10V），而梳齿电极则可将驱动电压降至5V以下，但梳齿电极的生产良率较低。
为了解决MEMS微镜型VOA中的WDL（悬臂梁变形）问题，研究人员提出了一系列优化方案。这些方案包括改进MEMS微镜的结构设计、优化驱动电路、以及采用新材料等。通过这些优化措施，可以显著提高MEMS微镜型VOA的性能和稳定性。
随着MEMS技术的不断发展，MOEMS器件在光纤通信系统中的应用前景更加广阔。除了光衰减器和光开关之外，MOEMS器件还可用于光滤波、光调制、光隔离等领域。未来，MOEMS技术有望为光纤通信系统带来更高的性能和更低的成本。
文章导读：
VOA的优势、类型
MEMS Shutter型VOA
MEMS微镜型VOA
MEMS微镜型VOA中的WDL问题
MEMS微镜型VOA的WDL优化
MEMS（Micro Electro Mechanical System，微机电系统）技术被广泛应用于光纤通信系统中，MEMS技术与光学技术的结合，通常称作MOEMS技术。最为常用的MOEMS器件包括光衰减器VOA、光开关OS、可调光学滤波器TOF、动态增益均衡器DGE、波长选择开关WSS和矩阵光开关OXC。
VOA在光纤通信系统中常用于光功率均衡，在各种技术方案中，MEMS VOA具有尺寸小、成本低和易于制造的优势。最常用的MEMS VOA有两类：MEMS Shutter型和MEMS微镜型，前者通常以热效应驱动，后者通常以静电力驱动。
MEMS Shutter型VOA
基于MEMS Shutter的VOA结构如图1所示，MEMS Shutter被插入两根光纤之间的光路，衰减量取决于被阻挡的光束截面大小。在实际应用中，这种VOA也可以设计成反射型。
图1． 基于MEMS shutter的VOA结构
MEMS微镜型VOA
如图2所示为基于MEMS扭镜的VOA结构，它以双光纤准直器的两根尾纤作为输入／输出端口，准直光束被MEMS微镜反射偏转，从而联通输入／输出端口之间的光路。扭动微镜让光束发生偏转，从而产生光功率的衰减。
图2． 基于MEMS扭镜的VOA结构
MEMS扭镜通常有两种结构，即平板电极和梳齿电极，如图3所示。考虑0～20dB的衰减范围，前者通常需要＞10V的驱动电压，后者可将驱动电压降至5V以下。然而，仅仅一个微小的粉尘颗粒就会卡住梳齿电极，因此其生产良率较低。采用梳齿电极的MEMS微镜，通常需要在超净环境下封装。
图3． 两类MEMS扭镜：平板电极和梳齿电极
