MEMS VOA主要分为两大类：MEMS Shutter型和MEMS微镜型。MEMS Shutter型VOA通过控制一个可动挡板的开合程度来调节光束的截面，从而实现光功率的衰减。这种类型的VOA结构简单，易于实现，但衰减量的调节范围相对较小。
相比之下，MEMS微镜型VOA通过调整微镜的角度来改变光束的路径，进而实现光功率的调节。这种类型的VOA衰减范围更广，且调节速度快，因此在实际应用中更为常见。MEMS微镜型VOA的微镜结构通常采用扭动微镜，其通过改变光束偏转角度来调节光功率。
MEMS微镜型VOA在实际应用中面临着WDL（Write-Down Loss）问题。WDL是指微镜在写入（即调整角度）过程中由于摩擦、形变等原因导致的额外损耗。这一问题会降低VOA的整体性能，甚至影响到系统的可靠性。为了优化MEMS微镜型VOA的WDL性能，可以从以下几个方面入手：
1. 优化微镜结构：通过设计更优的微镜结构，降低摩擦和形变，从而减小WDL。
2. 改进驱动电路：采用低功耗、高精度的驱动电路，减少微镜在写入过程中的振动和热量产生。
3. 提高封装工艺：在超净环境下进行封装，确保微镜清洁，降低粉尘和污垢对WDL的影响。
4. 优化控制算法：采用自适应控制算法，实时监测并调整微镜角度，使WDL最小化。
随着MEMS技术的不断发展，MEMS VOA的性能也在不断提升。未来，MEMS VOA有望在光纤通信、数据传输、光纤传感等领域发挥更加重要的作用。通过不断优化其结构和性能，MEMS VOA将为光纤通信领域带来更多创新与突破。
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
