基于MOEMS技术光开关的研究与进展

光开关是光通信网络的重要功能器件，基于MOEMS技术的光开关是最具发展前景的光开关之一．本文在简介不同种类光开关原理特点的基础上，详细分析了MOEMS光开关的设计、性能指标、结构、分类等，并给出了这一领域最新的研究与进展状况．     

基于微流控技术新型光开关器件设计

首先介绍了较为常用的几种光开关的工作原理、特点和应用.描述了MEMS、MOEMS、微流控技术.以MOEMS及微流控技术相接合,提出一种新的微流控光开关阵列结构,通过电控方法改变微流控芯片波导结构,实现光路变化.该光开关具有体积小,结构简单,功率损耗低,有利于光开关阵列集成化、微型化及制作.以电控方式控制光开关,在开关速度上比温控更快、更稳定,且控制电路简单等特点易构成大容量交换矩阵.     

MOEMS倾斜下电极光开关的空气压膜阻尼效应

从基于微机械光电系统(MOEMS)的倾斜下电极扭臂式光 开关出发, 求解雷诺方程, 得到空气压膜阻尼系数和阻尼力矩的分析公式. 通过求解动力学 方程, 给出空气压膜阻尼效应对于光开关响应时间的影响.     

MOEMS光开关中双光纤耦合对准误差仿真与试验研究

为了提高激光点火/起爆系统中微光机电系统(Micro-opto-electro-mechanical system,MOEMS)光开关的传能效率,研究了双光纤耦合对准误差对开关传能特性的影响.利用ZEMAX仿真软件建立了双光纤耦合模型,仿真分析了不同偏移方式对传能效率和输出光束分布的影响;进一步搭建了双光纤耦合传能效率...     

全光网络中的光开关技术及应用

在整个光通信系统中，光开关是较为重要的光无源器件，在光网络系统中可对光信号进行选择性操作。光 开关的研究日益成为全光通信领域关注的焦点，总结了光开关在全光网络中的应用，介绍了光开关的基本工作原 理及光开关技术的进展。     

用正常色散光纤进行增益开关 DFB 激光器光脉冲压缩

研究了利用正常色散光纤压缩１．５５μｍ增益开关ＤＦＢ激光器出射的光脉冲。从激光器的单模速率方程出发，利用数值方法研究了在不同的增益开关状态下，输出光脉冲的时域及频域特性。以此光脉冲作为初始脉冲并利用非线性薛定谔方程及分步傅立叶方法研究其在正常色散光纤中的压缩效应。理论研究指出激光器的增益开关状态对输出光脉冲的啁啾分布有较大影响，从而影响了脉冲的压缩效果。实验中利用这种方法，将重复频率为５ＧＨｚ、初始脉宽为４２．６ｐｓ光脉冲压缩至６．２ｐｓ。理论与实验结果吻合。     

基于SOA光开关矩阵的光交叉连接的研究

介绍了光交叉连接（ＯＸＣ） 节点的基本交叉机制、基本结构及评价参数,提出了一种基于半导体光放大器（ＳＯＡ） 构成光开关的２×２ 的光交叉连接节点的结构,测试并分析了实验系统的主要性能参数．实验表明,用ＳＯＡ 光开关矩阵来构建ＯＸＣ节点的方案是可行的．     

光致异构有机聚合物光开关效应的研究

基于“角度烧孔”机制出发，建立光致异构的速率方程，获得信号光引起的折射率改变，进而产生有机聚合物光开关效应．采用MATLAB仿真折射率随光强的变化关系，结果显示：有背景光时，折射率改变可正可负，故能控制背景光来操纵全光开关的开启与关闭；无背景光时，折射率改变始终为负值，此时全光开关处于关闭状态．     

转动竖直镜面的微机械光开关

提出并制作了转动竖直微镜的微机械光开关，采用曲线形状的电极设计，有效地减低了悬臂梁驱动器的吸合电压，采用体硅深刻蚀技术结合(110)硅的各向异性腐蚀技术制备了光开关芯片和耦合对准的U形槽和卡簧。芯片经初步封装后进行了电学测试和光学测试，测得吸合电压78．5V，谐振频率2．3kHz，光开关损耗5dB，隔离度45dB。     

有源光开关交换矩阵中的SOA门性能分析

阐述了基于半导体光放大器（ＳＯＡ） 的有源光开关独特的优点．对ＳＯＡ 作为开关中的选通门的四个性能参数即开关速度、消光比、噪声指数和动态范围作了分析,指出了改善各性能参数的途径．     

一种基于光标记交换技术的全光网络的设计方案

光标记交换（OLS：Optical Label switch)是一种新的光交换新技术，OLS是光包交换（OPS：Optical Packet Switch)的实现形式，90年代以来，OLS从器件、系统、网络诸方面正以惊人速度向前发展，并逐步向实用化迈进。提出了一种基于光标记交换技术的全光网络的新的设计方案，叙述了这种方案的设计原理和该网络的功能，给出了光标记交换全光网的拓扑结构和OLS节点的结构。     

具有切换时延的异步光分组交换调度方案(英文)

光交换结构有同步和异步两种工作方式,同步算法已经很多了,但异步调度算法却研究得较少。针对这种情况,提出了一个新的异步调度算法——LETF算法。证明了LETF算法在有两个输出端口时为最优调度算法,并进一步证实在多输出端口时,该算法为2近似调度算法。理论分析和仿真表明,LETF算法的时间复杂度为O(N),能达到100%吞吐量。一般情况下,在加速比最小时能无限接近于最优调度。     

基于光开关的量子交换器

为了研究量子通信系统,提出了一种基于光开关的量子交换器,它是量子通信网络的节点．该量子交换器主要由交换模块、控制模块和输入输出模块组成．它在量子通信网络的发信者与收信者之间建立光子链路,为通信双方提供量子信道,用于传输量子信息．搭建了量子交换器平台,并用微弱光源对该量子交换器平台进行了测试,结果表明该量子交换器具备了量子通信网络中节点的功能,能够成功实现量子通信网络的功能．     

Ultrafast polarization optical switch constructed from one-dimensional photonic crystal and its performance analysis

All-optical switch with the ultrafast optical switching rate is a key device in the next generation optical network. In this article, we propose a polarization switch with ps switching time, which is constructed from one-dimensional resonant photonic crystal （1D RPC）. The model of switch operating at 1.5 μm is established based on the optical stark effect （OSE）. We calculate the performance indices of the switch and the influences of errors of periods and refractive index on the performance characteristics.     

具有切换时延的异步光分组交换调度方案

光交换结构有同步和异步两种工作方式,同步算法已经很多了,但异步调度算法却研究得较少。针对这种 情况,提出了一个新的异步调度算法——LETF算法。证明了LETF算法在有两个输出端口时为最优调度算法, 并进一步证实在多输出端口时,该算法为2近似调度算法,理论分析和仿真表明,LETF算法的时间复杂度为O（N）, 能达到100%吞吐量。一般情况下,在加速比最小时能无限接近于最优调度。     

通信网的光交换技术

通信网的两大组成部分是传输和交换,随着通信容量的要求和光纤通信的发展,电交换中由于电子转移速度的限制成为信息通信的瓶颈,因而由光交换组成的全光通信网将成为今后通信网的主流.本文对光交换元件和光交换技术进行了一定的研究.     

3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响

运用分裂步长傅立叶方法数值模拟耦合非线性薛定谔方程,研究了双折射光纤中光孤子全光开关的性质.研究发现通过改变初始脉冲输入条件和双折射光纤参数可以实现光孤子全光开关的开和关,同时研究了3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响,得出较大的3阶色散能够破坏光孤子的稳定性,进而对光孤子全光开关产生影响,而较小的3阶色散不会改变光孤子全光开关的性质.     

环蕃分子及其衍生物非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论计算方法研究了环蕃分子及其衍生物的非线性光学性质,探讨了将其作为非线性光学开关材料的可能性.计算结果表明:当不施加外电场时,该新型分子和设计的衍生物分子均为中心对称结构,其非线性光学响应性质中的第一超极化率为零,对应于分子开关中的"关"状态;而在恰当的外电场强度下,转变为非中心对称结构,并具有很大的第一...