光開關(guān)是光通訊的關(guān)鍵部件，是近年來通訊領(lǐng)域的研究熱門。文章從光開關(guān)的實現(xiàn)方式等方面先容了光開關(guān)的研究與生產(chǎn)現(xiàn)狀，重點先容了MEMS光開關(guān)的研究與應(yīng)用，對光開關(guān)發(fā)展趨勢作了分析。
) 9 4R\f 1、 引言
;ORy&H aKl 光開關(guān)可以實現(xiàn)光束在時間、空間、波長上的切換，在光網(wǎng)絡(luò)中有很多應(yīng)用場合，是光通訊、光計算機、光信息處理等光信息
系統(tǒng)的關(guān)鍵器件之一。 廣義上來說，光開關(guān)可以分為兩個類型：干涉儀型和非干涉儀型。干涉儀型依靠于光路之中的相位關(guān)系，通過普克爾(Pockels)效應(yīng)或熱效應(yīng)一般就可以達到相位控制。這類器件對環(huán)境非常敏感，尤其是對環(huán)境溫度。它們對控制信號有循環(huán)響應(yīng)，這些控制信號通常需要對光輸出進行監(jiān)視，亦即反饋，以維持所要求的狀態(tài)。方向耦合器就是典型的干涉儀型開關(guān)。非干涉儀型可用多種多樣的方式制成，它們對偏振、波長、溫度和其他影響的敏感性低于干涉儀型器件，要控制這些影響很困難。對于非干涉儀型開關(guān)，開關(guān)功能的動態(tài)范圍(或開關(guān)比)可以非常高，而另一方面，在干涉儀型開關(guān)中的動態(tài)范圍，則依靠于干涉束的光功率的精確平衡，而且通常精度較低并較難保持。
o%.cQo=v* 2、 技術(shù)現(xiàn)狀
cPXvT Vvs 這里討論的光開關(guān)現(xiàn)狀，主要集中于已經(jīng)取得的技術(shù)與應(yīng)用或貿(mào)易上有希看接受的技術(shù)與應(yīng)用。應(yīng)用決定了要求，所以就從已經(jīng)取得貿(mào)易成就的應(yīng)用或近期有看實現(xiàn)的應(yīng)用，來開始評述光開關(guān)。近年來，除了改進傳統(tǒng)類型光開關(guān)之外，光開關(guān)的研究與開發(fā)也采用了新的技術(shù)、新的機理和新的材料，光開關(guān)的規(guī)模越來越大(已達到上千乘上千的端口數(shù))，切換速度不斷進步(如LiNbO3波導(dǎo)電光效應(yīng)的光開關(guān)已達到納秒量級)，集成化程度越來越高。
0)NHjKP 2.1 非干涉儀型開關(guān)
eD3F%wxz 非干涉儀型開關(guān)可用較大變化的方式做出，通常不要求反饋來確定狀態(tài)，光機型或某些熱開關(guān)就屬于這種類型。
Q7\Ax0 2．1．1 微機械開關(guān)
^ =ikxZyO 微機械開關(guān)技術(shù)是多學(xué)科交叉的新興領(lǐng)域，融合了微電子與精密機械加工技術(shù)，包含微傳感器、微執(zhí)行器及信號處理、控制電路等，利用三維加工技術(shù)制造微米或納米標(biāo)準(zhǔn)的零件、部件或集光機電于一體，完成一定功能的復(fù)雜微細系統(tǒng)，是實現(xiàn)“片上系統(tǒng)”的發(fā)展方向。對于
光纖系統(tǒng)來說，微機械開關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為探討開關(guān)組件未來發(fā)展的一個極有�？吹倪M門途徑。已經(jīng)報道過的很多微機械光開關(guān)有兩個基本途徑：或者通過微機械器件把
光線運載到與微機械器件相連的波導(dǎo)或光纖上，或者用微機械元件來引導(dǎo)在自由空間傳播的光束。微機械光開關(guān)現(xiàn)在處于研究或發(fā)展階段，某些類型的商品供給大概不會太遠了。
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