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詳細解析微電子機械系統光開關

發布時間:2021-07-27 點擊量:6
  光開關是一種光路轉換器件。在光纖傳輸系統,光開關用于多重監視器,LAN,多光源,探測器和保護以太網的轉換。在光纖測試系統,用于光纖,光纖設備測試和網絡測試,光纖傳感多點監測系統。
 
  光開關在光網絡中起到十分重要的作用,在波分復用傳輸系統中,光開關可用于波長適配、再生和時鐘提取,在光時分復用系統中,光開關可用于解復用;在全光交換系統中,它是光交叉連接的關鍵器件,也是波長變換的重要器件。根據光開關的輸入和輸出端口數,可分為1×1、1×2、1×N、2×2、2×N、M×N等多種,它們在不同場合中有不同用途。其應用范圍主要有:光網絡的保護倒換系統,光纖測試中的光源控制、網絡性能的實時監控系統、光器件的測試、構建OXC設備的交換核心,光插/分復用、光學測試、光傳感系統等。
 
  微電子機械系統光開關:
  近幾年發展很快的是微電子機械光開關,它是半導體微細加工技術與微光學和微機械技術相結合,產生的一個新型微機-電-光一體化的的新型開關,是大容量交換光網絡開關發展的主流方向。
  MEMS光開關是在硅晶上刻出若干微小的鏡片,通過靜電力或電磁力的作用,使可以活動的微鏡產生升降、旋轉或移動,從而改變輸入光的傳播方向以實現光路通斷的功能。MEMS光開關較其他光開關具有明顯優勢:開關時間一般在ms數量級;使用了IC制造技術,體積小、集成度高;工作方式與光信號的格式、協議、波長、傳輸方向、偏振方向、調制方式均無關,可以處理任意波長的光信號;同時具備了機械式光開關的低插損、低串擾、低偏振敏感性、高消光比和波導開關的高開關速度、小體積、易于大規模集成的優點。
  按功能實現方法,可將MEMS光開關分為光路遮擋型、移動光纖對接型和微鏡反射型。 微鏡反射型MEMS光開關方便集成和控制,易于組成光開關陣列,是MEMS光開關研究的重點,可分為二維MEMS光開關和三維MEMS光開關,并已提出一維MEMS光開關的概念。 所謂2D是指活動微鏡和光纖位于同一平面上,且活動微鏡在任一給定時刻要么處于開態,要么處于關態。在這種方式中,活動微鏡陣列與N根輸入光纖和M根輸出光纖相連。對一個N×N光開關矩陣而言!所需的活動微鏡數為N2。因此!這種方式也稱為N2結構方案。
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