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发表于 2019-9-9 16:45:33 |只看该作者 |倒序浏览
光开关在光纤通信系统中有着广泛的应用,其实现技术多种多样,包括:机械光开关、热光开关、声光开关、电光开关、磁光开关、液晶光开关和MEMS光开关,等等。其中MEMS光开关具有尺寸小、功耗低和扩展性好的特点,因而得到广泛的应用。
光开关是一种多端口光器件,端口配置情况有:2×2,1×N,N×N,其中N×N端口光开关又称OXC(光交叉连接开关、矩阵光开关)。根据光开关的端口配置不同,需要采用不同的MEMS芯片来实现,本文先讨论2×2和1×N端口光开关。
2×2 端口光开关
2×2端口光开关被用于光纤环网的保护。基于ROADM技术的智能光网络如图1所示,它是一种三层架构,包括:骨干网、城域网和接入网[1-3]。
图片1.png
图1. 基于ROADM技术的智能光网络架构[3]

城域网是一个以ROADM节点连接的双光纤环网,图2是一个ROADM节点结构,它包括以两个2×2端口光开关连接的ROADM模块和光放大器(OA)。光开关为光纤环网提供保护,当光纤链路或者ROADM节点发生故障时,可通过光开关的直通→交叉状态切换,将故障节点旁路[4]。
随着互联网应用的快速发展,对带宽的需求也迅速增长,进而推动了基于ROADM技术的额城域网的建设。因此,2×2端口光开关的市场前景较好。
图片2.png
图2. 双光纤环网中的ROADM节点结构[4]

基于MEMS技术的2×2端口光开关的原理如图3所示,四根光波导被设置于四个方向,一个竖直的MEMS微镜被设置成45°角方向。当微镜未介入光路时,来自波导1和2的光束分别耦合到波导3和4中,端口连接状态为1→3和2→4,此为直通状态;当微镜插入光路时,来自波导1和2的光束经微镜反射,分别耦合至端口4和3,端口连接状态为1→4和2→3,此为交叉状态[5]。

更多关于本文MEMS光开关文章可访问:http://cn.hyc-system.com/news/Technology/1077.html

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