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Digitale VOA (Variable Optical Attenuator) Steuerung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017987D
Original Publication Date: 2001-Dec-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 742K

Publishing Venue

Siemens

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Jürgen Kolb: AUTHOR

Abstract

Die Intensität eines Lichtstrahls lässt sich mit einem Graukeil regulieren. Als elektrisch verarbeitbares Äquivalent für die optische Dämpfungseinstellung in VOA (Variable Optical Attenuator) dient die Span- nung am Potentiometerabgriff (Schleifer) eines mit einem Graukeil synchron bewegten Potentio0meters. Die Potentiometerspannung muß auf eine Referenz mit hoher Genauigkeit und Konstanz bezogen und die Spannung am Schleifer mit AD-Wandler (Ana- log/Digital) ausreichender Auflösung (in der Praxis 10...12 bit) digitalisiert werden. Dieser Digitalwert wird als Äquivalent zur eingestellten optischen Dämpfung verwendet. Die Genauigkeit des Digitalwertes wird bestimmt und begrenzt durch:

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Bauelemente

Digitale VOA (Variable Optical At-tenuator) Steuerung

Idee: Jürgen Kolb, München

Die Intensität eines Lichtstrahls lässt sich mit einemGraukeil� regulieren.� Als� elektrisch� verarbeitbaresÄquivalent für die optische Dämpfungseinstellung inVOA (Variable Optical Attenuator) dient die Span-nung� am� Potentiometerabgriff� (Schleifer)� eines miteinem Graukeil synchron bewegten Potentio0meters.Die� Potentiometerspannung� muß� auf� eine� Referenzmit hoher Genauigkeit und Konstanz bezogen und dieSpannung am Schleifer mit AD-Wandler (Ana-log/Digital) ausreichender Auflösung (in der Praxis10...12 bit) digitalisiert� werden.� Dieser� Digitalwertwird als Äquivalent zur eingestellten optischenDämpfung verwendet.

Die Genauigkeit des Digitalwertes wird bestimmt undbegrenzt durch:

•� � Ungenauigkeit der Referenzspannung

•� � Rauschen und Ungenauigkeit des Potentiometers

•� � Mechanische Toleranzen zwischen Graukeil undPotentiometer

•� � Toleranzen der verwendeten Bauelemente

•� � Ungenauigkeit, Linearitätsfehler und Konver-tierungsfehler der AD-Wandler

•� � Die sich im analogen Schaltungsteil auswirken-den Störeinflüsse und Toleranz der Bauelemente

Störungen und Ungenauigkeiten wirken sich um somehr aus, als die in der Praxis verwendete Versor-gungsspannung häufig nur 5V beträgt und die Refe-renzspannung für den AD-Wandler in der Regel nochniedriger ist.

Infolge mechanischen Verschleißes des Potentiome-ters kann sich die Genauigkeit und damit die Lebens-dauer dieser VOA je nach Anwendungsfall drastischvermindern, z.B. wenn der Einstellwert über längereZeit� in� einem� lokal� sehr schmalen Einstellbereichnachgeregelt� werden� muß.� Die� marktüblichen Aus-führungen sind teilweise� nicht� gegen� Überschreitender zulässigen Einstellbereichsgrenzen geschützt undkönnen dadurch irreparabel beschädigt werden.

Zur Steuerung solcher VOA ist eine externe, teilweiseanaloge Beschaltung sowie die Verwendun...