MEMS光开关及其与光纤组装方式的研究

光开关是一种在光路中应用极其广泛的光无源器件,可用于扫描、投影、通讯等多种不同的领域,其中用于全光通讯中连接光纤之间的光开关日渐成为人们关注的焦点.高性能、低成本、又能大量生产的MEMS光开关很好地满足了全光网络对器件的要求.本文对这种MEMS光纤光开关的类型、特点以及研究现状进行了介绍,并给出了MEMS光开关与输入输出光纤的组装与自组装以及主要方式.     

光纤通信中一些新型光器件的研究与发展现状

本文介绍了光纤通信中使用的光开关及其阵列、组合型光无源器件、光纤光栅、光纤激光器、光纤放大器、全光波长变换器、MEMS器件、光电集成器件等的近期研发现状,并展望了光器件未来的发展趋势.     

光纤通信中一些新型光器件的研究与发展现状

本文介绍了光纤通信中使用的光开关及其阵列、组合型光无源器件、光纤光栅、光纤激光器、光纤放大器、全光波长变换器、MEMS器件、光电集成器件等的近期研发现状,并展望了光器件未来的发展趋势.     

光通信无源器件的现状和展望

文章介绍了近年来光纤活动连接器,光分、合波器,光开关等光通信无源器件的现状及发展趋势,尤其介绍了光纤用户网系统光纤无源器件的开发情况。     

光开关技术与市场简评

光开关是实现未来全光网络的关键技术.光开关可广泛应用于光交叉连接、分插复用、光网络监控以及自愈保护等设备中.本文介绍了新的光开关技术,包括微机电(MEMS)光开关、液晶光开关、喷墨气泡光开关、热光光开关、全息光栅开关、声光开关、磁光开关、电光开关以及光控开关等,并对当前光纤开关市场作了简要的评述.     

电子元器件的新家族——光无源器件

电子元器件产品门类繁多,品种浩瀚。从七十年代末光纤通信技术问世以来,光纤、光有源器件和光无源器件异军突起。从广义来说,它们都可纳入电子元件产品的范畴。光纤往往与电线电缆放在一起,合称“光电线缆”;光有源器件本身就是电/光或光/电型晶体管器件。比较特殊的就是光无源器件,它包括光缆连接器、光纤耦合器、波分复用器、光开关、光隔离器和光衰减器等,在一般的产品分类中,并不把它们分开,而是另立门户,自成一族。它不仅在光学和通信领域中有着重要的地位,而且在有关的国际电子元件会议中也是一项新的最引人注目的内容。     

一种新型智能光路保护系统

介绍了一种新型智能光路保护系统,其实现了对光缆线路实时监测与远程控制管理,能及时发现光缆故障并快速倒换,保证光通信系统的透明无阻断通信.该系统采用1 1保护方案,通过实时采集工作光纤中的光功率来监测光缆工作状态,利用光开关在工作光纤和备用光纤间倒换,有效保证光路的畅通.光开关是该系统实现光路自动倒换的关键器件,详细阐述了光开关在该系统中应用的工作原理及方案.     

光缆实时监测系统

提出了一种新型光缆实时监测系统的设计方案，系统通过光耦合器对每根光纤的光信号取样，然后对其光功率进行测试，将测试结果送到中央控制器进行计算，分析和处理，显示出测量数据，并根据处理结果控制光开关进行切换，再通过波分复用器（WDM）使故障光纤接入光时域反射计（OTDR）进行上下测试。     

利用自适应反射镜提高光开关的效率

瑞士纳沙泰尔大学（Neuchatel）的研究小组最近研制出一种微小光开关。该光开关的用途是将1根光纤输出的信号选择转换到多个接收器中的1个接收器中。其最大的特点是，利用微机械技术制成的自适应反射镜可修正转换时透镜横向移动所产生的像差。通过这一举措，即使光纤数增加，透镜的移动量增大，耦合效率仍保持恒定。在实验中，该研究小组利用自适用反射镜得到了耦合效率高和串音小的结果。该光开关采用4 f光学系统。当透镜横向移动时，成像位置也随之移动，因此可实现光纤入射光的转换。通常在这种光学系统中的光纤必须尽量接近光轴，这是…     

光开关驱动接口设计

介绍了光开关在分布式光纤温度传感器系统的应用,提出了一种基于AT89C51单片机的光开关驱动接口设计方案.设计了多模1×2棱镜光开关驱动接口的硬件电路和软件程序,计算机通过RS232串口发出指令控制光开关的切换,实现了分布式光纤温度传感器系统传感距离的延伸.测试结果表明,该驱动接口可以有效地提升分布式光纤传感器系统的性...     

光子晶体光纤的非线性效应及其应用研究进展

光子晶体光纤在光器件的集成化、小型化乃至大幅降低其成本方面都有着重要的应用前景。介绍了光子晶体光纤的各类非线性效应及其潜在应用,重点讨论基于光子晶体光纤的光开关实现方案,并提出一种基于M Z干涉的光子晶体光纤光开关方案,对其可行性进行了探讨。     

基于铒镱共掺光纤光栅的M-Z干涉型全光开关

提出了基于铒镱共掺光纤光栅的马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪结构的光控光开关,干涉仪的一臂为铒镱共掺光纤,另一臂为铒镱共掺光纤光栅.通过泵浦光来抽运铒镱共掺光纤从而调节两个臂信号光的相位差,引起干涉的变化,从而实现了光开关的作用.实验上在10 mW的泵浦功率水平下,实现了消光比为8 dB的全光开关.     

具有光纤自定位保持结构的2×2扭转微镜光开关阵列的制作和机电特性

应用基于表面硅、体硅微电子工艺的混合微加工技术,制作了新型2×2扭转微镜光开关阵列,并研究了其在外加静电场和交变电场中的机电特性.当该光开关中悬挂多晶硅微镜的弹性扭转梁的厚度约为1μm时,驱动微镜以实现其"开"状态的拐点静电电压为270～290V,而维持微镜"开"状态的最低保持电压在55V左右.理论分析表明,在关于该光开关结构的一系列设计参数中,拐点静电电压对于弹性扭转梁的厚度最敏感.该光开关的开关寿命超过108次,而其开关时间预计小于2ms.对单片集成制造在该光开关阵列芯片上的两种新型光纤自定位保持结构的力学分析表明,它们具有光纤自固定、自对准的性质.     

电力光缆多级光开关级联测试技术研究

论述了一种适合于电力光纤传输网复杂网络拓扑结构的光缆线路测试开关切换技术.重点研究了光开关切换站的选址与配置优化问题、基于多级开关级联的光缆监测系统路由规划问题及多级开关切换的控制问题等.提出了光开关切换站方案评价基本原则与方法,研究成果可以为电力光纤传输网光缆监测系统设计规划提供参考.     

具有光纤自定位保持结构的2×2扭转微镜光开关阵列的制作和机电特性

应用基于表面硅、体硅微电子工艺的混合微加工技术,制作了新型2×2扭转微镜光开关阵列,并研究了其在外加静电场和交变电场中的机电特性.当该光开关中悬挂多晶硅微镜的弹性扭转梁的厚度约为1μm时,驱动微镜以实现其"开"状态的拐点静电电压为270～290V,而维持微镜"开"状态的最低保持电压在55V左右.理论分析表明,在关于该光开关结构的一系列设计参数中,拐点静电电压对于弹性扭转梁的厚度最敏感.该光开关的开关寿命超过108次,而其开关时间预计小于2ms.对单片集成制造在该光开关阵列芯片上的两种新型光纤自定位保持结构的力学分析表明,它们具有光纤自固定、自对准的性质.     

开启高速光交换的新纪元--系列多功能磁光开关

文章简要描述了招金光电子科技有限公司开发生产的新型多功能磁光开关系列产品.其主要特征之一在于作为光开关,可使其响应时间达微秒量级,比其他光开关快了几个数量级;其特征之二是具有多功能性,除了可作为高速光开关之外,还可以作为三端口或四端口方向可逆环行器或光开关与隔离器组合等.新型的多功能磁光开关系列为下一代光纤通信系统和网络的构建提供了新型高速逻辑路由器件,使光纤系统和网络用高速光开关成为现实.     

光纤微光开关光能传输特性分析

为了明确光纤光开关的光能传输特性,指导光纤光开关的设计、制造,利用光学设计软件ZEAMX建立了光纤光开关的仿真模型,分析了光纤对准误差对光纤耦合效率和输出光斑能量分布的影响.得出的结论是:纵向距离对耦合效率的影响不大,横向偏移和角度偏移对耦合效率的影响较大;光线经过一个玻璃和空气的界面时有3%的能量被反射;横向偏移和角度偏移将使输出光斑的能量分布不均匀、无规律.     

用非线性光纤连接的长周期光栅对的光开关特性

提出用一根掺铒光纤连接两个对称的长周期光纤光栅(EDF-LPFG)对构成的新型全光开关.数值模拟了在交叉相位调制下对应于不同抽运功率的信号光的透射谱;还研究了在不同光栅的有效折射率调制幅度和光纤吸收系数下,信号光透射率随抽运光功率的变化.导出了器件的阈值开关功率公式.EDF-LPFG对光开关的阈值开关功率比单LPFG光开关的开关功率降低了5个数量级,不到25 mW.     

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自锁型2×2和1×4光开关是在{10}硅基片上采用各向异性湿刻蚀工艺技术在KOH中制备的微机械光开关。这种制各方法可以低成本一次投料就能获得大量适合光纤对准、具有很高精度的微机械本光开关包括两个硅热驱动器:一个驱动并联U形悬臂梁产生光纤侧向移动,另一个驱动夹持光纤用的H形扣子平台;通过薄的有弹性的硅臂把U形悬臂梁与刚性的能抗光纤角位移的平台连接起来。所制各的光开关具有产率高、机械稳定性好和优良的光’学性能。采用标准单模光纤的光开关其串话小于-60 dB.1×4和2×2光开关插入损耗分别为小于1 dB和近1 dB。在开关期间(<300 ms),2×2,1×4光开关所需驱动功率分别为<0.6 W和1.0 W 1×2光开关已做了寿命试验,无误工作循环大于106次,并目在室温下经一年多的工作,没有看到光’笋性能和开关行为的退化。     

与偏振无关的双向2×2光纤光开关

本文提出了新颖的与偏振无关全光 2× 2光纤光开关结构 ,采用自由空间光互连模块 ,能够实现 2× 2与偏振无关的双向光纤光开关直通和交换功能。以此为基础 ,提出了新的全光 4× 4光纤光开关的光学实现方法。该光开关具有光学元件少、结构紧凑、易于光学装配等特点