全光通信中的光开关技术

光开关是实现全光交换的核心器件,光开关的研究已成为全光通信领域研究的焦点。本文首先对光开关的原理进行归纳,总结光开关的应用范围。对传统机械式光开关、微电子机械式光开关、热光开关进行了进一步地划分,分析了它们的结构形式和性能特点。设计了光开关性能评价指标体系,对常见的4种光开关进行了定性与定量对比,指出不同类型光开关的优点和不足之处。最后依据全光通信网的发展趋势,指出大容量、高速、透明、低损耗是光开关的重点发展方向。     

机械式光开关性能分析

光开关是全光网络中的关键器件，主要应用于光交换和自愈保护。本文对机械式光开关的原理、性能进行了分析，通过大量的测时，得出了几点关于机械式光开关性能的结论，有助于机械式光开关在光通信系统中更加合理的使用。     

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。     

无抖动机械式光开关结构设计

针对机械式光开关的抖动问题,利用一般等截面悬臂梁模型和端部有附加质量的悬臂梁模型,采用模态叠加法求解悬臂梁在冲击力作用下的动态响应,得出了机械式光开关抖动的原因和降低光开关抖动的结构设计方法.利用该方法对一种有抖动的移动棱镜式机械光开关的结构进行改进,实验结果表明,改进后的光开关基本无抖动.     

光纤通信技术讲座(三):光调制和光开关

首先介绍光调制原理、分类和器件,然后阐述机械式光开关和波导式光开关的工作原理和特性。     

MOEMS光开关风华更添

光开关是光网络的重要无源器件,它的功能主要是实现光路切换,例如主/备光路切换、路由选择、光路保护和自愈等。随着数据通信和密集波分复用(DWDM)系统的发展,迫切需要尺寸小、端口数多的光开关。以机械式光开关为主要产品的光开关,由于其尺寸大,面临着光网络应用的诸多困难。目前,微电子机械系统(MEMS)技术已从实验室走出来,并在光开关领域得到有效地应用。     

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。     

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。     

硅基波导光开关及开关阵列的研究进展

光开关是光网络中实现光交换的核心器件.硅基波导光开关作为一类重要的开关器件,具有体积小、开关速度快、兼容性好等优点.近年来随着硅基波导制作技术的成熟,硅基波导光开关及开关阵列的研究日益受到人们的重视.文章介绍了SOI(silicon-on-insulater)光波导、聚合物光波导和SiO2光波导等三类常见的硅基波导在光开关及开关阵列方面的一些研究进展.     

光开关和光开关阵列技术的发展研究

光开关与光开关阵列是DWDM光网络的关键器件,主要用来实现光层的路由选择、波长选择和淆交叉连接等功能,文中全面论述比较了光开关和光开关阵列技术。     

光控光开关的发展和应用

综述了光控光开关的发展状况以及它在未来全光网络中的应用 ;分析了几种典型的光控光开关实现方案的结构及原理 ;详细论述了光控光开关在全光网络中的各种应用 ,并通过分析和论述指出光控光开关将在未来的大容量全光网络中发挥关键作用。     

应用于星间光通信系统的光发送机的设计

根据自由空间光通信的特点,在理论分析和数值仿真的基础上提出了适用于星间光通信的长滤长光发送机方案,针对星间光通信对误码率的要求分析了大信号、高泵浦功率条件下ＥＤＦＡ中放大的自发辐射（ＡＳＥ）对系统信噪比增益的影响并通过计算给出了在ＯＯＫ调制方式下光发送机天线口径的最优范围。     

基于BOTDA的电力特种光缆应力应变研究

为解决光缆机械特性监测盲区,防止因机械性能劣化而产生的故障隐患,对光缆中光纤余长理论和BOTDA(布里渊光时域分析仪)、OTDR(光时域反射仪)监测原理进行研究。采用BOTDA监测技术,对光缆中光纤的应变进行了监测实验。结合理论分析,得出光纤应变随光缆的应力应变及机械特性变化的关系,能够对光缆机械性能劣化起到预警作用,防患于未然。     

Thermal effect analysis of silicon microring optical switch for on-chip interconnect

The silicon microring resonator plays an important role in large-scale, high-integrability modern switching matrixes and optical networks, as silicon photonics enables ring resonators of an unprecedented compact size. But as the nature of resonators is their sensitivity to temperature, their performances are vulnerable to being affected by thermal effect. In this paper, we analyze the dominant thermal effects to the application of silicon microring optical switch. On the one hand we theoretically analyze and experimentally measure the thermal crosstalk among adjacent microring optical switches with different distances, and give possible solutions to minimize the affect of thermal crosstalk. On the other hand we analyze and measure the thermooptic dynamic response of microring switch; the experiment shows for the thermal-tuning that the rising edge is around 2μs, and the falling edge is around 35μs. We give the explanation of the asymmetric rise-time and fall-time.     

光开关技术研究

光开关作为光网络的核心元件,一直是光通信领域研究和发展的热点之一,各种各样的实现方案层出不穷。综述了各种光开关技术,探讨各种光开关技术的原理,并分析它在光网络中的应用情况。     

超连续(SC)光脉冲的产生及应用

分析了超连续（ＳＣ）光脉冲源的产生机理,讨论了各种因素对超连续光脉冲的影响,最后介绍了ＳＣ在超高速光纤通信系统和高速光电子学方面的典型应用。     

激光微束光场辐射压力对微粒子的作用

本文分析了激光微束光场辐射压力对微粒子的作用。在所建立的激光微束系统的实验装置上用光镊捕获空电心介小球,实验验证了光镊的力学效应。实验表明该光镊能实现对微粒子的捕捉、旋转和翻转,能同时捕获多个粒子。从理论和实验上研究了激光微束作用于电介微粒的力学效应。     

波长变换对光突发交换网络性能的影响

介绍了光突发交换原理及波长变换技术.模拟了基于美国国家科学基金网络模型的光突发交换.数据源选用具有自相似性的突发性数据源,采用JET(Just-enough-time)信令协议,使用LAUC-VF数据信道调度算法.为减小竞争的发生,在网络中加入波长变换器.对带波长变换器和不带波长变换器的网络的性能进行了模拟,并对结果进行了分析.     

管腐蚀法制作纳米光纤探针

根据优质探针的理论模型,利用管腐蚀法制作了可用于光纤生物传感器的纳米光纤探针,该制作方法操作方便,成本低廉,易于批量生产,且受环境的影响较小,制作的光纤探针具有较高的重复率。所获探针锥径小于50nm,锥角为45°。最后讨论了在管腐蚀实验中不良因素对光纤探针形貌的影响。