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。     

自由空间与偏振无关的1×N和N×1光开关设计

基于光开关在全光通信和光互连网络中的重要作用，设计了由偏振光分束器（PBS）、相位型空间光调制器（PSLM）和反射镜构成的1×N和N×1光开关模块，其中N＝2m，m＝1，2，3…。该设计利用PSLM对信号光偏振态的控制，在自由空间实现信号的路由和切换，信号光的P光分量和S光分量同时参与工作，并在输出端口重新会合，因此光开关表现出与信号光偏振态无关的特点。同时，该光开关所用器件少，具有结构简单紧凑、控制方便灵活和操作迅速快捷等特点，而且具有很强的重构与升级能力，对于构建大规模的交换矩阵具有一定的作用。     

一种新的与偏振无关的双向2×2光开关的设计

设计了一种由偏振光分束器（PBS）、位相型空间光调制器（PSLM）、反射镜、半波片（HWP）和1/4波片（QWP）构成的2×2光开关。该光开关所用器件少,具有结构紧凑规整、功能的实现与信号光的偏振态无关以及可以完成双向交换等特点。进而通过2×2光开关的级连,设计了一种与偏振无关的4×4光开关的实验模块。     

与偏振相关和无关的4×4自由空间光开关

设计了一种由相位型空间光调制器（PSLM）、偏振光分束器（PBS）、反射镜、半波片（HWP）和四分之一波片（QWP）构成的2×2光开关。该光开关所用器件少,具有结构紧凑规整、功能的实现与信号光的偏振态无关以及可以完成双向交换等特点。在此基础上通过2×2光开关的级联,设计了一种与偏振无关的4×4光开关的实验模块,根据其路由控制表对该实验模块功能的实现进行了分析。为与之作比较,还提出了一种与偏振相关的4×4光开关,该光开关利用对信号光偏振态的控制进行路由选择,以实现所需的交换和排序。     

基于Banyan网络的无阻塞SiO2波导4×4矩阵光开关

提出了一种基于Mach-Zehnder干涉仪（MZI）结构开关单元和Banyan网络的严格无阻塞4×4矩阵光开关。相对于Crossbar结构的7级单元级联，Banyan结构只需3级连接。分析了Banyan网络中交叉连接损耗与交叉角度的关系，交叉角30°时损耗为0．09dB。优化设计了MZI开关单元结构，并制作了2×2光开关，测得插入损耗（IL）为-14dB、串扰（XT）为-38dB和功耗为450mW。设计了基于Banyan网络的4×4光开关，连接波导交叉角为30°。基于光波导平面光波线路（PLC）技术，制作了严格无阻塞的SiO2波导4×4矩阵光开关，测得平均儿为3．95dB、通道XT为-37dB、偏振相关损耗（PDL）为0．4dB、单通道开关功率约为670mW及开关响应时间小于1ms。     

一种基于反射镜的2×2机械式光开关

鉴于低端口机械式光开关在未来光网络中的应用前景,研制出了一种基于反射镜的2×2机械式光开关。介绍了该器件的结构、原理及影响重复性的因素。该器件用于光交叉连接和光路信号上下载中,实验和测量结果表明具有插损低、可靠性好的特点,应用前景极其广泛。     

8×8重排无阻塞型SOI热光波导开关阵列

设计并制作了一种重排无阻塞型的8×8SOI热光波导开关阵列。开关单元采用了MMI—MZI结构的2×2光开关。整个器件的开关时间约为2μs。器件中开关单元功耗小于240mw。消光比在17-22dB范围内变化。功耗和开关速度都明显优于SiO2基和聚合物基的开关阵列。     

兼具VOA功能的1×2 MEMS光开关

光开关和可变光衰减器（VOA）是光通信系统中的关键器件,而微电子机械系统（MEMS）技术是一种具有发展前景的光开关技术。文章提出一种兼具VOA功能的1×2 MEMS光开关,详细介绍了其原理,并且利用矩阵光学推导了插入损耗的计算公式。在设计了透镜的各项参数的基础上制作出了光开关样品,并且将样品的测试结果与计算的结果进行对比分析,指出这种光开关是具有实用价值的。     

基于MOEMS的无阻塞阵列光开关

上海光机所信息光学实验室和上海交大微纳米技术研究院的研究人员最近研制成功了一种基于微光电子机械系统(MOEMS)的无阻塞16×16阵列光开关。基于MOEMS的无阻塞16×16阵列光开关是根据“多路对多路塞机械光开关”等多项专利技术,利用MEMS技术制备的微电磁执行器,采取优化的Benes网络结构,以2×2和4×4光开关为基本单元,构成的16×16阵列光开关具有运动部件少、可靠性高和稳定性强等特点。在研制该开关的过程中,科研人员特别重视对16×16阵列光开关中2×2和4×4光开关器件的可靠性和稳定性工艺技术的深入研究,实现了2×2和4×4MEMES…     

基于MOEMS的无阻塞阵列光开关

上海光机所信息光学实验室和上海交大微纳米技术研究院的研究人员最近研制成功了一种基于微光电子机械系统(MOEMS)的无阻塞16×16阵列光开关。基于MOEMS的无阻塞16×16阵列光开关是根据“多路对多路塞机构光开关”等多项专利技术,利用MEMS技术制备的微电磁执行器,采取优化的Benes网络结构,以2×2和4×4光开关为基本单元,构成的16×16阵列光开关具有运动部件少、可靠性高和稳定性强等特点。在研制该开关的过程中,科研人员特别重视对16×16阵列光开关中2×2和4×4光开关器件的可靠性和稳定性工艺技术的深入研究,实现了2×2和4×4MEMES…     

一种新款式光接收机的电路结构和C/N指标分析

剖析一种新款式光接收机的电路结构，分别计算光接收机处于低光功率接收模式和高光功率接收模式时光链路的C／N指标和电放大器的C／N指标值，得出结论是：改用高光功率接收模式时，光链路的C／N指标和电放大器的C／N指标值都会有所降低，一般情况下不宜采用这种模式。     

一种新款式光接收机的电路结构和C/N指标分析

剖析一种新款式光接收机的电路结构,分别计算光接收机处于低光功率接收模式和高光功率接收模式时光链路的C/N指标和电放大器的C/N指标值,得出结论是:改用高光功率接收模式时,光链路的C/N指标和电放大器的C/N指标值都会有所降低,一般情况下不宜采用这种模式。     

用双光束激发改进纳米Si_3N_4激光合成工艺

氮化硅(Si_3N_4)是优良的陶瓷材料,应用十分广泛。本文论述了激光诱导化学气相沉积法制备纳米Si_3N_4的工作原理,提出了减少游离硅的措施,采用双光束激发制备得到了超微的、非晶纳米 Si_3N_4粉体。     

光纤网络载噪比与非线性失真初探

分析光纤网络载噪比和非线性失真产生的机理以及光发射机输入信号电平随频道数变化的规律，阐述如何正确使用光发射机，以提高系统信号传输的质量。     

半导体激光器中的光学灾变

介绍了用(NH4)2S和P2S5-NH4OH处理半导体激光器的表面来避免光学灾变的方法.重点介绍用氮离子注入形成窗口结构来避免光学灾变.     

参量N和初始啁啾对光孤子形成与传输的影响

通过求解非线性薛定谔方程 ,分别研究了参量 N和入射脉冲的初始啁啾两个重要因素对单模光纤中光孤子形成与传输的影响 ;应用分布傅立叶法数值模拟了单模光纤中光孤子的形成和传输。结果表明基态孤子长距离传输不变形 ,高阶孤子具有周期性 ,若孤子阶数 N不为整数但 N>1 /2 ,传输距离 ξ 1时可以演变为孤子 ;入射脉冲初始啁啾对孤子的形成是不利的 ,在满足 | C| 相似文献   

ZnSe:Cl, N单晶薄膜中载流子浓度的 电学法测量和光学法确认

为了证实某一研究结果的正确性,常常需要采用两种以上相互独立的方法对同一物理量进行测量或计算。本文采用新颖的远红外光谱技术和常用的Ｈａｌｌ、Ｃ－Ｖ等电学测量技术同时对ＭＢＥ生长的ＺｎＳｅ：Ｃｌｍ,Ｎ薄膜中的载流子浓度进行评价研究,发现电８学法和光学法测量的结果可以很好地吻合,从而确认了ＺｎＳｅ宽禁带蓝绿色发光材料中较高的掺杂水平。     

二甲基甲酰胺对多孔SiO_2薄膜结构和光学性能的影响

在碱性催化条件下正硅酸乙酯的溶胶体系中,引入二甲基甲酰胺(DMF)进行原位共溶胶凝胶,并结合常压干燥工艺制备多孔SiO2增透薄膜。利用Netzsch热分析仪研究了干凝胶在干燥过程中的热稳定性、用扫描电子显微镜(SEM)对样品薄膜的形态结构进行了表征,用分光光度计考察了DMF对膜层增透性能的影响。实验结果表明,DMF能有效防止凝胶的开裂,抑制颗粒团簇的产生,使胶粒聚联成大的网络结构,提高了成膜性能;DMF的加入能提高薄膜的透射率,使膜层在300～1000nm范围内透射率达99%以上。     

Modulation spectroscopy studies of defects

We examine some relationships between defect characteristics and the modulated optical properties of solids. In particular, the effects of an electric field ℰ on the N absorption in GaP are presented. The crystallographic-orientation dependence is used to determine symmetry properties of the impurity electron states and their interaction with the host band structure. These data also yield an impurity concentration which is in agreement (to within a factor of 2) with results obtained using other techniques. The Franz-Keldysh mechanism responsible for the electro-absorption suggests that in indirect gap semiconductors, an electric field should double the luminescence. This enhancement will be greatest for ℰ along the orbital axis of the luminescent center. Generalizations of this work to other chemical and structural defects are discussed.