光开关详解

RX
动态交叉连接
1 1 2 3 4
光开关 1 2 3 4
1
2 2
1 2 3 4
3 3 4 4
1 2 3 4
4.1.6 移动其他部件的光开关2
• 移动反射镜、透射镜式
4.1.7基于微镜MOEMS光开关的设计


组成： 活动微镜、驱动执行器、输入/出光纤

MOEMS有两种基本结构方式： 1.二维（2D）数字逼近方式； 2.三维（3D）模拟逼近方式。

二维（2D）
三维（3D）
4.1.8 产品例举1
光 开 关
0. 序

光开关和光开关阵列是光纤通信系统重要 的光器件，随着网络转向全光平台，光域 优化、路由、保护和自愈的网络功能已成 为关键，这一切都离不开……
光
开 关
光开关的几个参数
（1）插入损耗 ai=10Lg(Pin/Pout) (2) 通断消光比 开关处于接通状态的输出光功率和处于断开 状态的输出光功率之比。

• MEMS
4.1.2

MEMS技术
微机电系统技术是基于半导体微细加工技 术而成长起来的平面制作工艺技术； 利用这种技术可以制作微小而活动的机械 系统。
MEMS与微光学结合便构成了MOEMS。


4.1.3 MOEMS优点




微型化； 高的交换速度； 小的插入损耗； 提供光功能器件和波导或光纤所需的亚微 米级定位精度； 与IC工艺相容，可大规模生产，成本低。
非机械式光开关又分为： 体光学器件组成的光开关 以波导为基础的光开关
2.光开关的类型2

从目前看，可以把所有光开关归为以下几 大类：
– 机械式光开关； – 液晶式光开关； – 电光式光开关； – 热光式光开关； – 声光式光开关。 我们重点讲述第一种
3对光开关及光开关阵列的要求：
小的串音；
大的消光比； 低的插入损耗；

电磁驱动光纤移动的光开关
4.1.8 产品例举2

NTT公司电磁驱动型光纤开关
4.1.8 产品例举3

采用MOEMS技术移动微反射镜的光开关
光开关
复合光交换
光开关或耦合器
T1
6t
4t 2t
T4 T3 T2 T1
T3 T4
T2
T1 T2 T3 T4
作 业
1、英文翻译 2、 利用光开关设计 一个简单的光交换阵列， 完成下列交换. 我 和 你
4.1.4 MOEMS分类

根据被驱动的部件不同，MOEMS可分两类
基于传统的机械式光开关 移动其他部件的光开关
对二者进行比较
4.1.5 基于传统的机械式光开关
移动光纤式：
套管
方空玻璃套筒
光 纤2
光纤1
光纤3 玻璃套筒 光纤2
光纤1
光纤3
4.1.6 移动其他部件的光开关1
棱镜
移动棱镜式：
自聚焦透镜
最具成效的光开关
“微光机电系统光开关”
“金属膜与无源波导相结合的光开关”
4.1.1 微光机电系统光开关
wk.baidu.com

Micro-Opto-Electro-Mechanical System ————MOEMS 微光机电系统光开关——是微机电系统 （MEMS）技术与传统光技术相结合的新 型机械式光开关。
什么是MEMS？
(dB)
a=10Lg(P通/P断)
光开关 光开关的几个参数
(3)寿命 允许转换光路的次数
（4）转换速度
光通道的设置开关：1~10ms 保护倒换：1~10us
分组交换：1ns 外调制：10ps
1.光开关概念
概念： 光开关是一种光路控制器，起转换光路的作用
如：使用1×2光开关转换光路示意图
光端机
1×2光开关
小的驱动电压；
无极化依赖性； 与光纤有高的耦合效率； 紧凑的器件尺寸； 开关速度和频率带宽可设定。
4 几种类型光开关简介


4.1 机械式光开关 4.2 电光式光开关 4.3 热光式光开关 ……
4.1 机械式光开关


机械式光开关是目前光通信系统最传统、 技术最成熟的光开关。 一种实用化的机械式多模光纤光开关的插 入损耗已达到小于1dB，开关时间小于1ms
你
和
我
注：作业在11月16日交。
2、磁光、电光效应式光开关
3、集成光学光开关
• 集成光波导光开关（电光、热光）
M-Z型光开关
用DWDM+光开关可构成OADM、OXC等光交换系统
1 输入光纤 1234 2
1 2 3 4 输出光纤 1234
DEM 3
4
MUX
TX
本节点信息
1×2光开关 光端机
1.光开关概念
概念： 光开关是一种光路控制器，起转换光路的作用
如：使用1×2光开关转换光路示意图
光端机
1×2光开关
1×2光开关 光端机
2.光开关的类型1
（1）机械式光开关——利用驱动机构带动活动的 光纤（或微反射镜）使之 根据指令信号要求与所需 光纤（或光波导）连接
（2）非机械式光开关——工作原理视不同器件而 各不相同