微光开关研究与发展现状

光开关是光通信的关键部件，是近年来通信领域的研究热点．文章介绍了微电子机械系统(MEMS)光开关的特点，从光开关的实现方式等方面分析了基于MEMS的光开关的研究与生产现状，重点介绍了国外MEMS光开关的研究与制作方法、应用水平，对发展我国的MEMS光开关提出了建议．     

MEMS光开关及主要工艺技术的研究

光开关是实现全光网络的核心技术之一,目前光开关采用的主要技术方案有MEMS、铁电液晶、气泡、热光、全息、声光、热毛细管等,其中MEMS光开关因具有体积小、集成度高、能大规模生产等优点成为光开关研究的关键之一。本文对MEMS光开关的类型、特点及研究现状进行介绍,并重点对MEMS光开关涉及的工艺技术进行研究,认为工艺问题是MEMS光开关研究成败的关键。     

全光网络中的MEMS光开关

介绍了目前国内外光纤通信系统中所涉及的电磁驱动移动式MEMS光开关、静电驱动式光开关、基于MEMS光大器的可扩展型光开关矩阵、喷墨气泡MEMS光开关、开环式1×N波长选择MEMS光开关。对这些器件的结构原理,制造方法及其性能指标作了分析。把这些器件的性能指标和当前光纤通信系统中的光开关的性能要求进行比较,分析了这些器件的应用前景。最后,对MEMS光开关做出了展望,指出了今后MEMS光开关的进一步研究方向。     

一种静电MEMS光开关的理论与实验研究

光开关是全光网络(All—Optical Network，AON)的一种基本器件。目前，制作光开关的方法有MEMS、波导、铁电液晶、Bubble、热毛细管、全息技术等。其中，MEMS光开关由于具有体积小、集成度高、能大规模生产等优点而成为光开关研究的热点之一。文章对一种静电驱动的光开关的设计进行了理论分析和仿真，并通过实验研究，证明了方案的可行性I同时，表明工艺技术是MEMS光开关研究成败的关键。     

全光网络中的MEMS光开关研究新进展

光开关是未来全光网络中关键的光交换器件。MEMS技术由于其自身的诸多优点而被认为是目前最有前景的光器件制作技术之一。本文简要论述了MEMS光开关与其他类型光开关的区别,介绍了MEMS光开关的特性,并分别就二维、三维及最近提出的一维MEMS光开关进行了介绍和比较。最后,综合探讨了MEMS光开关目前所面临的各种挑战。     

MEMS光开关技术进展

介绍了MEMS光开关的特点，分析了MEMS光开关的需求背景和应用范围，详细介绍了国内外MEMS光开关及其相关技术发展状况，提出了我国发展MEMS光开亲技术的紧迫性和重要意义。     

基于MEMS的光开关技术研究

介绍了光开关、MEMS和MEMS光开关的基本概念.基于功能实现,重点分析了二维和三维MEMS光开关的实现机理与特性.针对两者不足,研究了一维MEMS光开关.分析了MEMS光开关的驱动方式,并针对静电驱动、二维MEMS光开关,研究了MEMS光开关控制系统.     

MEMS光开关的研究与进展

光开关是光通信网络的重要功能器件,MEMS光开关是最具发展前景的光开关之一。在简介不同种类光开关原理特点的基础上,详细分析了当前主要的MEMS光开关的分类、结构、工艺与性能特点,并给出这一领域的研究与发展状况。     

全光通信用MEMS光开关

在简要介绍了硅微加工技术的基础上,详细介绍了微透镜和微反射镜两种MEMS光开关的结构和工作原理。从发展和实用的角度对典型的波导调制型MZI光开关和MEMS光开关的特性进行了比较,展望了MEMS光开关在未来全光通信中的应用前景。     

用MEMS光开关实现高性能光互连网络

建立了1Gbps传输结构的高性能光互连网络，来提高计算机群系统的网络性能。它利用微机电系统(MEMS)光开关和PCI总线全带宽网络接口卡构成光互连链路。全带宽PCI接口卡总线峰值传输速率为132Mbytes／s，光信号传输速率可达1Gbps以上。用MEMS制做的全光开关减少了光—电之间的转换，提供的开关方式与数据的波长、速率和信号格式无关。因而，利用这种网络结构，可以最大限度地减少网络延迟和网络通信开销，极大地提升了机群系统的总体性能。     

MEMS optical switches

Leveraging MEMS's inherent advantages such as the batch fabrication technique, small size, integrability, and scalability, MEMS is positioned to become the dominant technology in optical crossconnect switches. MEMS optical switches with complex movable 3D mechanical structures, micro-actuators, and micro-optics can be monolithically integrated on the same substrate by using the matured fabrication process of the integrated circuit industry. In this article we report various popular actuating mechanisms and switch architectures of MEMS optical switches. The basics of surface and bulk micromachining techniques used to fabricate MEMS devices are reviewed. Examples of 2D and 3D approaches to MEMS optical switches are described. The pros and cons of the two approaches are analyzed. In the short term, MEMS-based optical switches seem to have captivated the attention of both the industry and academia. However, there are challenges that threaten the long-term survival of this technology. The problems that remain to be fully addressed are discussed     

电力系统中MEMS光开关切换路径优化控制的方法

针对电力系统中微机电系统(MEMS)光开关在切换备纤时可能受到光控信号的影响而造成光时域反射仪(OTDR)发生损坏的问题,文章提出了一种电力系统中MEMS光开关切换路径优化控制的方法,在对MEMS光开关进行完整的扫描后得到其精确的光信号通道功率等高图,然后再对其切换路径进行优化控制,使得MEMS光开关可以在平衡控制通道...     

Digital MEMS for optical switching

Over the last few years an amazing amount of interest has emerged for applications of micro electro-mechanical systems (MEMS) in telecommunications. Silicon-based optical MEMS have proven to be the technology of choice for low-cost scalable photonic applications because they allow mass manufacturing of highly accurate miniaturized parts, and use materials with excellent mechanical and electrical properties. Applications include tunable lasers, optical switches, and tunable filters. The use of MEMS for optical switching has turned out to be most attractive since this application could revolutionize fiber optic telecommunications. We discuss the technology, performance, and reliability of 2D MEMS optical switches. We show that this technology meets the scalability, performance, and reliability requirements for important applications in fiber optic networks     

4×4纵横交换微电机械系统光开关阵列

微电机械系统(MEMS)光开关是微电机系统技术与传统光学技术相结合的新型机械式光开关。采用纵横交换网络和通断型微镜实现4×4微电机械系统光开关阵列,利用球透镜单模光纤准直器作为微电机械系统光开关阵列的输入、输出端口。运用高斯光束耦合理论对光开关阵列插入损耗(IL)进行了理论计算,并对引起插入损耗的主要因素进行了分析。对于失调容限:输入与输出光纤准直器位置失调2μm,定位角度失调0.15°,微镜非垂直反射角度失调0.15°,制作了4×4微电机械系统光开关阵列,对其各个通道的插入损耗进行了实验测试,其中最大值为2.77dB。     

Optical MEMS for Lightwave Communication

The intensive investment in optical microelectromechanical systems (MEMS) in the last decade has led to many successful components that satisfy the requirements of lightwave communication networks. In this paper, we review the current state of the art of MEMS devices and subsystems for lightwave communication applications. Depending on the design, these components can either be broadband (wavelength independent) or wavelength selective. Broadband devices include optical switches, crossconnects, optical attenuators, and data modulators, while wavelength-selective components encompass wavelength add/drop multiplexers, wavelength-selective switches and crossconnects, spectral equalizers, dispersion compensators, spectrometers, and tunable lasers. Integration of MEMS and planar lightwave circuits, microresonators, and photonic crystals could lead to further reduction in size and cost     

光网络开关中的微热学控制技术研究与应用

文中对热光波导光开关、喷墨气泡光开关、微热管光开关、热驱动MEMS 光开关等几种典型光开关中所涉及的热科学问题进行了评述。在对其关键问题进行深入分析的基础上,尝试提出了几类可能的解决方案,对于研究开发新型光开关及升级改进现有光开关技术具有积极的参考价值。