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光開關的矩陣化描述 多端口數(shù)的矩陣光開關一般由單個的1×2或2×2光開關級連而成。傳統(tǒng)的機械式光開關雖然在插入損耗、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，動作時間比較長，一般為幾十毫秒，不易組成多端口數(shù)的矩陣光開關。而非機械式光開關，主要是電光式的波導光開關，其開關速度在毫秒級到亞毫秒級，體積非常小，易于集成為大端口數(shù)的矩陣光開關，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，即微機械光開關(MEMS)和熱光開關。 微機械光開關是在平面光波導的基體帛制成機械光開關的動作機構，例如采用深蝕刻、淺擴散工藝，可制作出懸臂梁作為光開關的可動部分，懸臂梁的側面可用作反射鏡。在可動和固定部分之間的梭齒式交叉電極上沒有電壓時，光路有反射輸出;加上電壓時，懸臂梁在靜電力的作用下產(chǎn)生一個位移，懸臂梁側壁的反射輸出為零，從而實現(xiàn)光的轉換。 熱光開關通過加熱使光波導折射率發(fā)生變化，從而改變光輸出方向。便如，氣泡型光開關是兩條平面光波導的交叉點上，蝕刻一條管溝，管溝內(nèi)注入折射率匹配液，因而波導內(nèi)的光信號可以進行直線傳輸。采用類似復用機中的熱噴墨技術，在波導交叉點的匹配液內(nèi)產(chǎn)生一個氣泡，光信號在氣泡的全內(nèi)反射作用下，被反射到另一個光波導，從而實現(xiàn)光的轉換。 目前最重要的就是提高矩陣開關的性能已足以滿足全光網(wǎng)的交換要求。 |
