MEMS/MOEMS在光通信中的应用

微机电系统（MEMS）在光学领域中的应用是其最重要的应用之一，其原因不仅在于微机械技术能够改善光学系统的性能和功能，还因为这些光学微系统能够满足市场对光通信网络、数据存储和传感器的需求。本文以MEMS光开关等为例，讨论了基于MEMS技术的各种光电器件在光通信网络中的发展趋势。     

微电机械系统在光通信中的应用:现状和未来

随着波分复用(WDM)网络的发展，光纤通信系统现已发展成一种复杂的多波长通信系统。由于光通信容量的愈益增加，人们寄希望于创新技术去实现光通信系统的巨大潜力，而微电机械系统(MEMS)则是解决WDM网络中关键技术的最有竞争力的候选技术。其应用包括大尺寸光开关结构(如光交叉连接器件、光插／分多路传输器)和传输网络用各种类型的有源和无源光学组件(如可调谐激光器和滤波器、色散补偿装置、放大增益匀衡器、偏振控制器及其他器件)。本文讨论了光通信用MEMS技术的开发现状、希望、面临的挑战及未来发展前景。重点讨论了基于MEMS的光交叉连接器。     

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.     

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。     

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。     

军用MEMS技术研究的最新进展

本文讨论了美国陆军航空兵和导弹部队司令部（AMCOM）正在开发研究的微机电系统（MEMS）技术的最新进展。近年来，工业用低成本、低功率微型器件（从简单的温度计、压力传感器到内胎加速度计）目前技术的成熟水平已为开发研究军民两用MEMS器件奠定了坚实基础。AMCOM早期从事的MEMS技术开发着重于惯性MEMS传感器，但最近启动了一项新的陆军（联合）科学和技术目标（STO）研究项目，目的是研究开发具有中等角频率传感器分辨率且低成本的惯性组件，用于测量导弹姿态的偏航角和旋转滚动速率。这项举措极大地影响了美国国防先进研究计划署（DARPA）和其他政府部门，使其致力于研究开发坚固耐用的实验性惯性MEMS器件。在过去的2年中，AMCOM的MEMS研究范围不断地扩大，包括了用于导弹正常状况监测的环境MEMS传感器、射频MEMS器件、用于光束方向控制的光学MEMS器件以及用于光电子器件微型化的微光学“光具座”等多个项目。此外，MEMS封装和集成也成为人们关注的焦点。本文有选择地描述了这些领域中正在进行的研究项目，并给出某些军用MEMS传感器的技术要求。     

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。     

一种基于SFP封装的数字可调光衰减器的实现

研制了一种基于SFP（Small Form-factor Pluggable）封装的数字可调光衰减器（VOA）模块。该可调光衰减器模块集成了微电子机械系统（MEMS）式的可调光衰减器（VOA）和精密电控制单元,采用标准的SFP封装和接口,实现小型化可插拔,高精度数字化衰减功能。该VOA不仅具有SFP器件特有的高集成度和灵活配置等特点,支持热插拔和即插即用,同时还具有MEMS光衰减器固有的反应速度快、线性度好、高稳定性、高衰减等光学性能,因此在光网络通信设备和光传输系统中具有广泛的应用前景。     

光交叉连接用三维MEMS技术

随着密集波分复用[Density Wavelength Division Multiplexing(DWDM)]技术的迅速发展,在高速光传送网中,光交换设备逐渐成为限制网络通信速度的瓶颈,而基于微电子机械系统[Micro-Electro-Mechanical Systems(MEMS)]技术的光交叉连接设备被认为是未来高速光网络中节点设备的首选.本文对MEMS的光交叉连接结构进行了介绍,并对三维MEMS的光交叉连接结构的部分性能进行了研究和分析,最后讨论了基于三维MEMS结构的光分插复用器在全光通信网中的应用.     

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．     

光交叉连接的硬件设计和应用

利用MEMS光开关来构建光交叉连接OXC目前成为一个研究热点。本文叙述了利用MEMS光开关构建光交叉连接的系统构架，提出了相应的硬件平台设计方案，并对实际的OXC交换板做了性能测试。从交换时间和插入损耗这两个指标来看，该OXC完全可以满足一般的交换速度和交换容量需求。同时，在实际制作的OXC交换板的基础上，通过加入扩展光器件，该OXC板可以扩展为带波长变换的光节点，可以实现ASON自动交换光网络的交换节点功能。     

MEMS微电磁驱动器磨损对光开关性能的影响分析

光开关中运动元件的磨损对光学元件的位置精度有重要影响。介绍了MEMS微电磁驱动器磨损对光开关光学性能影响的理论分析,采用光纤光学理论计算了磨损所引起的光开关的附加插入损耗,结果表明,所采用的微电磁驱动器磨损引起的附加插入损耗小于0.02 dB,其磨损特性可以满足光通信开关的要求,实验结果证明了理论分析的正确性。此方法对光开关和MEMS微驱动器的研究具有指导意义。     

光通信用微光电机械系统(MOEMS) --欧洲工业活动的现状及未来的发展趋势

近年来，光纤远程通信市场的发展令人瞩目。1999—2000年，世界大型企业集团用于收购公司及购买新技术的资金达1100亿美元。光纤远程通信市场的发展不断地激励着新企业的诞生。以2001年为例，在欧洲和美国，每月均有2—5家公司创立。此外，在光纤远程通信领域还聚集了大量来自投机资本家的巨额投资。光纤远程通信现已成为微系统技术一直在寻找的极具潜力的新应用领域。因远程通信中的全光路由系统的路由功能可通过MEMS元件实现，而MEMS是惟一可实现大型矩阵尺寸交叉连接的技术。此外，由于对网络内部件的需求不均衡，对网络部件重新配置(如创造具有更高容量的区域)的需求至不断增长趋势。MEMS元件适用于重新配置功能，如波分复用(WDM)插／分元件、光交叉连接或光开关。本文对欧洲光纤远程通信领域内一些公司的活动及光纤远程通信所应用的MEMS技术作出最新的分析。     

基于微机电系统光交叉连接的光学仿射变换

针对实现二维仿射变换的光学方法进行了研究.鉴于采用道威棱镜、反射镜和缩放透镜实现光学仿射变换具有调节困难、精度低、灵活性差和稳定性差等缺点,提出了基于光纤传像束和MEMS(微机电系统)光交叉连接的方法.通过利用MEMS光交叉连接可以实现任意端口间的交换特性,与光纤传像束结合能够用光学方法实现任意仿射变换.克服了上述问题.光学实验与数字仿真实验的对比有力地证实了该方法的优越性.     

基于光学频率梳的可选频毫米波生成多业务分层WDM-ROF系统

针对波分复用-光纤无线通信（WDM-ROF）系统中采用的激光器阵列成本高、可扩展性与重构性差、生成的毫米波信号单一不可调、每个基站业务传输相同且可应用场合受限等问题，提出了基于光学频率梳（OFC）的可选频毫米波生成多业务分层WDM-ROF系统。在该方案中，采用光学频率梳作为系统的多载波光源，有利于系统的扩展与重构；在中心站（CS）预留部分光载波作为基站（BS）上行链路的光源，实现了基站上行传输的无光源化；在次级中心站（SCS）引入基于微机电系统（MEMS）的光开关矩阵，由MEMS光开关矩阵的不同种控制状态实现毫米波信号的可选频；构建具有分层结构的基站组（BSG），为每个基站提供多个业务的接入。建立了基于光学频率梳的WDM-ROF系统的理论模型，并进行了仿真研究。在仿真中获得了平坦度为0.58 dB、频率间隔为20 GHz的15线光学频率梳。在下行链路中，利用其中一种控制状态的MEMS光开关矩阵与光电探测器将两个不同的10 Gbit/s下行数据上变频，得到频率为35、45、65、95 GHz的4个毫米波信号，并根据不同应用场合分配给基站组中的两个基站（分层BSG），进行多个业务传输。经4...     

光开关主流技术

光开关是光网络中完成全光交换的核心器件,它的研究日益成为全光通信领域关注的焦点.文章重点介绍了光开关在全光网络中的应用、MEMS光开关和热光开关的基本工作原理及两种光开关技术的进展,并就其他光开关作了简要介绍.     

华为SBS系列光传送网产品及其发展规划

一、引言随着社会经济的迅速发展，人们对通信业务（如话音、数据、图像业务）的需求日趋强烈。通信业务量以出乎人们预料的速度迅速膨胀。导致核心传输网业务量急剧增长，从而给网络运营商带来巨大的带宽压力。如何升级现有核心传输网容量，并提高网络的可靠性及生存性，以适应通信业务量增长的需要，已变得日益迫切和必要。采用光学技术来扩充核心传输网的容量已为网络运营商和设备制造商所共识。光传送网（ＯＴＮ）是核心传输网必然的发展趋势。建设一个大容量的、具有高度灵活性和高度生存能力的光传送网已引起了人们极大的关注。光传送…     

光开关激发对MEMS技术的需求——MEMS开关技术省去了昂贵的电气转换部件

基于MEMS(微型机电系统)技术的光开关,利用做在硅片上的微型可动镜子来操纵通过光导纤维网络交叉点的光束。这种纯光学的做开关方法,对于现代光学网络核心部位的电子交叉连接来说,有可能节约大量的成本。     

钙钛矿量子点玻璃背光应用

随着人们生活水平和社会经济的提升，对具有优良显色性和色彩再现力的液晶显示器的需求急剧增加。然而，商业使用的传统稀土掺杂的荧光粉转光层由于发射半峰宽太宽已经无法满足宽色域显示的需求，因此迫切需要开发一种新材料以实现宽色域显示。钙钛矿量子点玻璃因其优异的光学性能与卓越的稳定性被认为是背光显示器中传统荧光粉转光层的理想替代品，在显示行业具有广泛的应用前景。本文综述了钙钛矿量子点玻璃背光结构的应用方式，并对近年来钙钛矿量子点玻璃在背光应用的研究现状与发展中所面临的挑战进行了概括，最后对其进行了展望。     

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。