光開關(guān)是在一定范圍內(nèi)將光信號(hào)從一個(gè)光通道轉(zhuǎn)換成另一個(gè)光通道的器件,具有一個(gè)或多個(gè)可選擇的傳輸窗口,是實(shí)現(xiàn)光交叉連接、 光分插復(fù)用、網(wǎng)絡(luò)以及自愈保護(hù)等功能的核心器件
MEMS光開關(guān)可實(shí)現(xiàn)對(duì)全光網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制,具有可集成化、功耗低、成本低的主要優(yōu)勢(shì)。MEMS光開關(guān)同時(shí)具備了機(jī)械式光開關(guān)的低插損、低串?dāng)_、低偏振敏感性、高消光比和波導(dǎo)開關(guān)的高開關(guān)速度、小體積、易于大規(guī)模集成的優(yōu)點(diǎn)。各項(xiàng)性能足以滿足DWDM全光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求,將會(huì)是大容量交換光網(wǎng)絡(luò)開關(guān)發(fā)展的主流方向。 MEMS器件單批產(chǎn)量高,經(jīng)濟(jì)性好,且器件與器件之間重復(fù)性好,為降低系統(tǒng)成本提供了更多的可能性。

MEMS光開關(guān)可應(yīng)用于哪些領(lǐng)域
MEMS光開關(guān)及其陣列在現(xiàn)有光通信中的應(yīng)用范圍很廣。其應(yīng)用范圍主要有:光網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)倒換系統(tǒng),光纖測(cè)試中的光源控制、網(wǎng)絡(luò)性能的實(shí)時(shí)系統(tǒng)、光器件的測(cè)試、構(gòu)建OXC設(shè)備的交換核心,光插/分復(fù)用、光學(xué)測(cè)試、光傳感系統(tǒng)等。

MEMS光開關(guān)與機(jī)械式光開關(guān)
機(jī)械光開關(guān)的工作原理是借助機(jī)械裝置物理地移動(dòng)光纖來重定向光信號(hào)。通過移動(dòng)棱鏡或定向耦合器,將輸入端的光導(dǎo)向所需要輸出的端口。機(jī)械式光開關(guān)分主要有3種類型:一是采用棱鏡切換光路技術(shù),二是采用反射鏡切換技術(shù),三是通過移動(dòng)光纖切換光路。

光開關(guān)是一種多端口光器件,端口配置情況有:2×2,1×N,N×N,其中N×N端口光開關(guān)又稱OXC(光交叉連接開關(guān)、矩陣光開關(guān))。基于MEMS技術(shù)的1×N端口光開關(guān),其結(jié)構(gòu)如圖所示,它包括一個(gè)MEMS微鏡、一個(gè)準(zhǔn)直透鏡和一個(gè)多纖插針。MEMS微鏡通常貼裝在一個(gè)TO管座上,然后通過TO管帽將準(zhǔn)直透鏡與TO管座組裝成一個(gè)組件,在有源調(diào)試狀態(tài)下,將多纖插針與前述組件對(duì)準(zhǔn)并固定在一起。
光開關(guān)具有一個(gè)或多個(gè)可選擇的傳輸窗口,可分為2×2,1×N,M×N多種端口配置形式。光開關(guān)在光纖通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用,其實(shí)現(xiàn)技術(shù)多種多樣,包括:機(jī)械光開關(guān)、熱光開關(guān)、聲光開關(guān)、電光開關(guān)、磁光開關(guān)、液晶光開關(guān)和MEMS光開關(guān),等等。其中機(jī)械光開關(guān)和MEMS光開關(guān)是目前應(yīng)用較為廣泛的兩種光開關(guān)。