近年來,隨著密集波分復(fù)用系統(tǒng)和全光通信網(wǎng)的研究,要求在各結(jié)點(diǎn)上的交換,如光交叉連接(OXC)、光分插和復(fù)用(OADM)和保護(hù)倒換,直接在光層中完成,這就需要光開關(guān)。由于這些結(jié)點(diǎn)上進(jìn)行交換的光纖和波長數(shù)量很多,所以這種光開關(guān)應(yīng)當(dāng)是多端口數(shù)的矩陣光開關(guān)。 ]{Ek[Av
a8JN19}D
多端口數(shù)的矩陣光開關(guān)一般由單個(gè)的1×2或2×2光開關(guān)級(jí)連而成。傳統(tǒng)的機(jī)械式光開關(guān)雖然在插入損耗、隔離度、消光比和偏振敏感性方面都有良好的性能,但它的尺寸比較大,動(dòng)作時(shí)間比較長,一般為幾十毫秒,不易組成多端口數(shù)的矩陣光開關(guān)。而非機(jī)械式光開關(guān),主要是電光式的波導(dǎo)光開關(guān),其開關(guān)速度在毫秒級(jí)到亞毫秒級(jí),體積非常小,易于集成為大端口數(shù)的矩陣光開關(guān),但共插入損耗、隔離度、消光比和偏振敏感性等性能都比較差。為此,近年來出現(xiàn)了能集成大規(guī)模矩陣陣列而又有良好性能的兩種新型光開關(guān),即微機(jī)械光開關(guān)(MEMS)和熱光開關(guān)。 h7?.2Q&S
fn1pa@P
微機(jī)械光開關(guān)是在平面光波導(dǎo)的基體帛制成機(jī)械光開關(guān)的動(dòng)作機(jī)構(gòu),例如采用深蝕刻、淺擴(kuò)散工藝,可制作出懸臂梁作為光開關(guān)的可動(dòng)部分,懸臂梁的側(cè)面可用作反射鏡。在可動(dòng)和固定部分之間的梭齒式交叉電極上沒有電壓時(shí),光路有反射輸出;加上電壓時(shí),懸臂梁在靜電力的作用下產(chǎn)生一個(gè)位移,懸臂梁側(cè)壁的反射輸出為零,從而實(shí)現(xiàn)光的轉(zhuǎn)換。 ,so4Lb(vG
Wc;+2Hl[@
熱光開關(guān)通過加熱使光波導(dǎo)折射率發(fā)生變化,從而改變光輸出方向。便如,氣泡型光開關(guān)是兩條平面光波導(dǎo)的交叉點(diǎn)上,蝕刻一條管溝,管溝內(nèi)注入折射率匹配液,因而波導(dǎo)內(nèi)的光信號(hào)可以進(jìn)行直線傳輸。采用類似復(fù)用機(jī)中的熱噴墨技術(shù),在波導(dǎo)交叉點(diǎn)的匹配液內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)氣泡,光信號(hào)在氣泡的全內(nèi)反射作用下,被反射到另一個(gè)光波導(dǎo),從而實(shí)現(xiàn)光的轉(zhuǎn)換。 'v`_Ii|-
目前最重要的就是提高矩陣開關(guān)的性能已足以滿足全光網(wǎng)的交換要求。 F^rl$#pCS