集成光学声光光通道监测仪的研究

在集成声光可调谐滤波器(IAOTF)的基础上,提出了一种新型的集成光学波导型声光光通道监测仪(OCM).介绍了该OCM的工作原理及其基本结构,对它的插入损耗、响应时间、波长范围、波长分辨率和波长精度等性能指标进行了分析与计算,并对制成的集成光学声光OCM进行了实验研究.理论分析和实验结果表明,该OCM能够对密集波分复用(DWDM)系统多路光信道的工作波长和功率同时进行监测,其插入损耗小于3 dB,响应时间小于7μs,波长监测范嗣达174 nm,波长分辨率可达0.3 nm、波长精度可达±30 pm.     

全集成2.4 GHz CMOS对称式收发开关的设计

文章设计了一种应用于无线通信的2．4GHz全集成对称式串并型射频收发开关，详细分析了影响这种射频收发开关性能的各种因素，并采用了相应的优化方案。经仿真，在2．5V电压下获得了插入损耗1．0dB、隔离度30．5dB和1dB压缩点为16．1dBm的较好结果。该开关采用TSMC0．25μm工艺设计实现，版图面积(包括pad)为0．6mm^2。     

高隔离度宽频段组合式RF-MEMS开关的设计

接触式与电容耦合式两类RF MEMS开关各自在一定的频段内,都具有较高的隔离度,但仍然很难满足微波控制系统中对高隔离度的要求.为了获得全波段高隔离度RF MEMS开关,单元开关很难达到要求,在此目标要求下,提出了组合式RF MEMS开关的设计,分别利用HFSS软件对各单元进行结构参数优化,再将两者集成在一起,得到的组合式RF MEMS开关,这种组合式开关在0～20 GHz时隔离度都高于-60 dB,在(≤5 GHz),隔离度高于-70 dB,这是一般单元开关及其他半导体固态开关所无法企及的,而且,在DC～20 GHz范围内,开关的插入损耗小于-0.20 dB,而且并没因隔离度的提高,牺牲了插入损耗.     

一种基于MMIC技术的S波段GaAs单刀单掷开关

射频开关作为一个系统的重要组成部分其性能直接影响整个系统的指标和功能。其中插入损耗和隔离度以及开关速度是射频开关最重要的几个指标。在实际测试中,S波段脉冲信号源需要产生快前沿的窄脉冲信号。在此基于上述需求,利用了射频开关模块设计的基本原理,并结合了PCB上微带线的特性阻抗分析,且设计了合适的开关驱动电路,最终设计出一种高隔离度,低插入损耗,高速射频开关,开关控制电压为（0,-5V）。在频率2～4GHz的条件下,插入损耗小于1．7dB,隔离度大于48dB,结果满足设计要求。     

一种低插损高隔离度毫米波SPDT开关

基于55 nm CMOS工艺,设计了一种工作于28 GHz的对称型单刀双掷(SPDT)开关。采用串并联拓扑结构实现高隔离度,通过MOS管与电感器构成的开关电感进行LC阻抗匹配,从而实现了低插入损耗和较小芯片面积。开关管采用悬浮衬底设计,减小了插入损耗,提高了线性度。仿真结果表明,该SPDT开关在工作频率下,插入损耗小于1.7 dB,隔离度大于30 dB,输入输出回波损耗小于-20 dB,输入1 dB压缩点为12 dBm。芯片尺寸为240 μm×180 μm。     

RF MEMS单刀四掷矩阵开关的研究

介绍了一个RF MEMS单刀四掷矩阵开关的设计，用四个串联式、电阻接触型、悬臂梁RF MEMS开关制作在微带电路板上完成。在频带1～5GHz内，单刀四掷矩阵开关的插入损耗〈0．8dB，开关隔离度〉38dB，驻波系数〈1．2。悬臂梁开关的激励电压为直流电压35～45V。     

改进K型单刀四掷射频MEMS开关

针对射频器件小型化以及5G通信发展的需求，设计了一款射频微机电系统（RF-MEMS）单刀四掷开关。该开关由一个改进型K型功分器和六个单刀单掷开关级联构成，并基于硅基MEMS工艺进行制造。其中，改进型K型功分器由多个Y型功分器串并联构成。改进的开关各端口具有插入损耗小和隔离度高的特点。最终流片的测试结果显示：该单刀四掷MEMS开关的插入损耗优于2.8 dB，隔离度优于29 dB。     

W波段单刀双掷开关

实现了一种采用微波开关（PIN）二极管设计的低插损、高隔离度的 W波段单刀双掷开关（SPDT）。电路采用了改进的 Y 型结和梳状线高通滤波器形式的鳍线结构,有效提高了端口隔离度,降低了插入损耗。仿真结果显示,导通端口在88 GHz～99 GHz内的插入损耗小于0.7 dB,断开端口隔离度大于58 dB。测试结果显示,在频段90 GHz～95 GHz内,输入端口与输出端口1之间的插入损耗低于3.7 dB、隔离度高于33 dB;输入端口与输出端口2之间的隔离度高于33 dB、插入损耗低于3.8 dB。     

快速GaAs光控微波开关参量的研究

本文对ＧａＡｓ衬底边缘照射微带型线型光控微波开关进行了开关的结构参数设计，对开关的插入损耗和隔离度进行分析计算，并进一步讨论了频率响应及其光脉冲能量对开关隔离度的影响。     

一种新颖的鳍线单刀双掷开关

介绍一种只需要一个偏置控制端口,采用正负脉冲驱动的T形结鳍线单刀双掷开关的设计方法。在电路中采取改进措施,提高了隔离度、降低了插入损耗,测量结果表明,开关在Ka频段内,插入损耗≤1.5dB,隔离度≥30dB;在W频段内,插入损耗≤2dB,隔离度≥25dB。     

850/1550nm智能集成分波光开关的理论设计

理论分析和设计了一种用于850和1550nm两个光通信窗口的、集波长信号分离和光开关功能于一体的智能集成分波光开关，并将弧形结构全内反射面用于该集成结构中. 基于Si基半导体SiGe合金材料的等离子体色散效应，对该结构智能集成分波光开关的串音、损耗、消光比等特性进行了分析和模拟计算. 计算得到，作为光开关时器件的平均串音、插入损耗和消光比分别为-19, 1.3和21dB，作为分波器时平均串音和插入损耗分别为-11和1.1dB. 设计结果表明，该集成器件不仅能够实现850和1550nm两种波长光信号的开关，而且还能对这两种波长的光信号进行分离，是一种有前途的智能化集成分波光开关.     

一种高速光纤声光调制器

该文介绍了应用于光纤传感系统中的高速光纤声光调制器的设计和应用。分析了影响光纤声光调制器调制速度的因素,介绍了高速光纤声光调制器的设计方法。最后采用氧化碲(TeO_2)晶体和小束腰光纤准直器得到工作波长1 550nm、光脉冲上升时间23.9ns、插入损耗2.9dB、通断消光比53dB的高速光纤声光调制器。     

X波段双联波导开关的设计

首先介绍了PIN开关的基本工作原理。然后总结了波导开关的理论设计方法,提出了采用谐振结构实现开关的两种工作状态。最后还介绍了提高波导开关工作频带的途径。采用此设计的双联波导开关具有良好的性能,主要性能为：插损小（〈0．4dB）,隔离度高（〉17dB）,驻波小（〈1．4）,两路一致性高（〈0．1dB）。     

基于双面反射镜的N×N光开关的特性分析和实验研究

报道了基于双面反射镜的N×N光开关器件。介绍了使用双面反射镜的2×2,4×4光开关的集成光路设计和工作原理;采用Benes网络,以2×2和4×4光开关为基本单元的N×N光开关器件的整体结构,并根据“一笔画”原理,分析了4×4,8×8和16×16光开关矩阵的可重排无阻塞特性和光开关矩阵的光路选择算法。最后,基于2×2,4×4光开关技术制备了16×16光开关矩阵。测试表明,该器件具有良好的插入损耗、回波损耗、串扰和开关时间等性能,从而验证了设计思想和工艺的可行性。在基于双面反射镜的光开关矩阵中,双面反射镜的使用大大减少了光开关矩阵中运动镜片的数量,简化了控制程序,并有利于提升光开关器件的可靠性能,有望在中小型光交换机、网络管理和光路测量中获得应用。     

基于液晶光子晶体波导耦合的光开关特性分析

提出了一种基于液晶光子晶体波导耦合的光开关结构。采用平面波展开法(PWE)分析了光开关耦合区域的色散关系,分析表明可以通过设计适当的耦合区域长度使该结构对不同波长的光实现2×2光开关的功能。以工作波长1550nm和1565nm为例,用时域有限差分法(FDTD)对光开关的性能进行了仿真分析,结果表明开关具有低的插入损耗和高的通道隔离度,开光响应时间在毫秒量级。     

2×2全光纤声光开关的实验研究

对基于光纤零耦合器的声光开关进行了实验研究,制作了零耦合器,并在此基础上设计和实现了工作波长为1550nm、损耗为0.2dB、耦合效率为98%、驱动功率为13.8mW的光纤声光开关.结果表明,此类器件可在光纤通信及光纤传感中得到应用.     

A novel loss compensation technique analysis and design for 60 GHz CMOS SPDT switch

A novel loss compensation technique for a series-shunt single-pole double-throw (SPDT) switch is presented operating in the 60 GHz. The feed-forward compensation network which is composed of an NMOS, a couple capacitance and a shunt inductance can reduce the impact of the feed forward capacitance to reduce the insertion loss and improve the isolation of the SPDT switch. The measured insertion loss and isolation characteristics of the switch somewhat deviating from the 60 GHz are analyzed revealing that the inaccuracy of the MOS model can greatly degrade the performance of the switch. The switch is implemented in TSMC 90-nm CMOS process and exhibits an isolation of above 27 dB at transmitter mode, and the insertion loss of 1.8-3 dB at 30-65 GHz by layout simulation. The measured insertion loss is 2.45 dB at 52 GHz and keeps<4 dB at 30-64 GHz. The measured isolation is better than 25 dB at 30-64 GHz and the measured return loss is better than 10 dB at 30-65 GHz. A measured input 1 dB gain compression point of the switch is 13 dBm at 52 GHz and 15 dBm at 60 GHz. The simulated switching speed with rise time and fall time are 720 and 520 ps, respectively. The active chip size of the proposed switch is 0.5×0.95 mm².     

基于Fabry-Perot结构的可调波长选择光开关

本文提出波长选择光开关的概念,首次研制出一个基于Fabry-Perot结构的可调波长选择光开关,该开关为2×2光纤端口,每个端口携带N个波长,工作时可以选1个或多个波长,插入损耗小于3dB,波长调谐范围10nm,调谐机构为一对多层三明治结构的压电陶瓷,具有驱动电压低,小于5V的驱动电压可以达到3.3nm的调谐,最大开关时间为1毫秒,开关比优于30dB.最后还分析了其基本透射与反射光谱性能,并讨论其对光通信、光交换网络产生的重要应用价值.     

Crosstalk‐Enhanced DOS Integrated with Modified Radiation‐Type Attenuators

This letter presents a crosstalk‐enhanced polymer thermo‐optic digital optical switch operating at a low power consumption. Modified radiation‐type attenuators are integrated in a series with a conventional 1 × 2 digital optical switch. A low optical crosstalk of less than ?45 dB is attained at a low applied switching power of 60 mW, and an insertion loss of about 1.1 dB is exhibited.     

基于偏振的光矩阵开关

提出了一种新型的基于偏振的光矩阵开关方法 ,通过控制光的偏振态实现严格无阻塞连接。以 4× 4光矩阵开关为例 ,详细给出了其节点开关和交换网络的实现方案。并对该 4× 4光矩阵开关进行实测 ,证明该方法制作的小规模光矩阵开关具有插损低 ,串话小 ,开关时间中等 ,性能稳定 ,工艺成熟等特点。