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.     

一种新型电流开关网络结构的研究

新型电流开关网络结构用于多量子阱空间光调制器阵列,可以在保持驱动电压的一致的同时,极大提高输出精度。本文基于开关电容积分电路提出了一种用于多量子阱空间光调制器驱动电路的电流开关网络结构。通过改变开关网络结构及调整开关尺寸,不但可以保持开关电容电路的简单结构,低功耗等优点,还可以克服MOS管开关非理想特性带来的开关噪声提高输出精度。     

新型微机电系统光开关研制

介绍了几种新型微机电系统(MEMS)光开关的设计、制造和性能.研制了一种摆动式微电磁驱动器,用其驱动反射镜切入和切出光路.在此基础上,研制了1×2、2×2、1×4和1×8四种典型的MEMS光开关,达到了较好的性能.这些光开关可广泛应用于光纤通信系统.     

带高速光窗口的16×16 CMOS-SEED交换芯片

论述了一种带高速光窗口的 1 6× 1 6CMOS SEED交换芯片的设计及制作 .SEED像元光窗口阵列的大小为 1 0 μm× 1 0 μm ,间距为 2 5 0 μm ,光开关速率可达 1 0 ps量级 ,对其电逻辑和光调制特性进行了测试 ,并应用到 1 6× 1 6自由空间Crossbar光学交换实验系统中 ,实现了 1 6× 1 6光信号的Crossbar网络交换 .     

磁驱动MEMS光开关的设计、分析和仿真

对比静电驱动与磁驱动,发现只有当驱动器的间距小于1.75μm时,静电能密度才处于优势地位,而大于此间距后,磁驱动将表现出主导地位.在此基础上,为了设计出具有较大运动范围的光开关,提出了一种新的基于MEMS技术的磁驱动形式,采用溅射、激光镀覆等方法在衬底上制备磁性薄膜,并通过外加磁场实现开关动作.对采用永磁材料和软磁材料这两种情况下光开关的静态行为进行了分析和模拟.结果显示,尽管使用不同类型的磁性材料会对开关的响应产生影响,但其最大转角都可达到80°,远远超过静电驱动光开关所能实现的程度,同时它还避免了静电驱动中常见的结构“塌陷”现象.     

MEMS光开关静电驱动结构的研究

对MEMS光开关的悬臂驱动结构进行了设计,考虑到采用湿法腐蚀技术制作的微反射镜与设计尺寸偏差较大,会对光开关的性能产生一定影响,提出了一种扭臂和微反射镜相平行的光开关悬臂驱动结构,该种结构能够实现大面积微反射制作的同时,而不提高光开关的驱动电压,具有结构紧凑,便于集成的优点。采用该悬臂驱动结构,成功制作了8×8光开关阵列,单面微反射镜面积达到180μm×600μm,在65V的驱动电压下,能够实现微反射镜180μm的大位移。     

全光纤型磁光开关的设计

光开关是全光网络中的关键器件,主要用来实现光层的路由选择、波长选择和光交叉连接等功能。研制一种利用法拉第效应、光纤型偏振分/合束器、磁光晶体光纤高速磁场控制技术的全光纤磁光开关。这种微型的磁光开关具有开关速度快、结构简单、柔韧可弯曲和易于集成等特点。     

基于加载条形光波导结构的聚合物热光开关

为解决有机/ 无机杂化材料薄膜厚度较薄且难加工等问题, 设计并制作了一种基于加载条形光波导结构 的 MZI(Mach-Zehnder Interferometer)型快速、 低功耗热光开关器件。 聚合物材料具有较低的热导率和较大的热 光系数, 能有效降低器件的功耗, 以热导率相对较大的 SiO 2 的衬底作为下包层, 可有效加快器件响应时间。 采用热光系数较大的有机/ 无机杂化材料 DR1/ SiO 2 -TiO 2 作为波导芯层, 以聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环 氧丙酯的共聚物(P(MMA-GMA): Poly-Methyl-Methacrylate-Glycicly-Methacrylate)作为加载条波导, 以聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA: Polymethyl Methacrylate)作为波导上包层, 设计了热光开关器件。 采用 COMSOL 软件模拟了 器件的光场和热场分布, 采用微加工工艺并结合光漂白技术进行了开关器件的制备。 并在 1 550 nm 工作波长 下测试开关器件的性能。 可在缩短器件响应时间的同时降低器件的功耗, 驱动功率为 9. 2 mW, 消光比为 21. 2 dB, 开关的上升、 下降时间分别为 152. 8 滋s 和 180. 0 滋s。     

采用PMMA的M-Z型热光开关性能的有限元分析

应用有限元法对采用有机聚合物PMMA的M-Z型热光开关进行了分析,重点考察了器件的的功耗和速度,计算结果表明此类结构的光开关的功耗可低至3.6 mW,比硅材料的SOI热光开关的功耗低两个数量级,这对于大规模的的集成非常有利,同时开关的上升和下降时间可达到14 ms和16 ms.     

光栅光阀MEMS光开关系统设计

分析了光栅光阀(grating light valve,GLV)的光学特性,对GLV结构进行了计算机仿真。利用GLV在静电力驱动下具有较高的光学效率、快速的调制速率等优点,基于平行平板电容模型的GLV模拟算法,设计了光栅光阀1×2 MEMS(micro-electro-mechanical systems,微机电系统)光开关,经CoventorWare仿真表明,在1.55μm光波长正入射及给定GLV参数时,所设计的光开关1级衍射效率达到50%,开关时间为微秒级,并具有耐磨损、时间快、寿命长等特点。     

光盘系统的脉冲响应函数

以信息通道的写读脉冲响应概念为基础，建立了光盘数据存储系统的模型，得到了脉冲响应函数和频率传递函数，分析了光学头的伺服误差和像差对读出过程的影响．     

GaAs／GaAlAs双异质结脊型波导无间距方向耦合器

本文对具有金肖特基势垒电极的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ双异质结脊型波导无间距方向耦合器进行了研究。通过合理设计器件结构，降低波导层中载流子浓度，适当控制脊高和包层中Ａｌ含量以及采用剥离掩膜，反应离子蚀刻等技术使器件总损耗降为１２．２ｄＢ，串音达一２５．９ｄＢ．     

环形光纤延迟线高速脉冲串发生器的理论分析与设计原则

本文对用环形光纤延迟线产生高速光脉冲串的方法进行了理论分析,制定了一整套有关参数的计算和测试方法,并提出了整个系统的设计原则.     

一种基于光微波副载波复用系统实现光标记的新方法

光标记交换是一种光交换新技术，它能有效克服光换中的电子瓶颈，该技术的关键是光标记的产生和提取，光微波副载波复合系统是一种结合微波和光通信技术的通信网络，该文提出了利用光微波副载波技术实现光标记的新方法，叙述了这种光标记的产生、提取和识别原理，分析了这种方法的优点和进一步研究的问题。     

Hybrid fiber optical bistability and optical signal processing

A hybrid fiber optical bistable device with electrical feedback has been proposed and analyzed. Bistability operation and some applications for optical signal processing have been realized experimentally. Supported by the National Natural Science Fundation of China Song Qian: born in Aug. 1937, Professor     

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．     

光纤双向传输系统中数字光端机的研制

给出了一个在大楼之间传输视、音频和数据信号的光纤双向传输系统,详细说明了该系统中数字光端机的各功能模块,分析了其光路和电路的接口,给出了各接口之间信号转换的方法,最后列出了所研制光端机的主要参数,并指出了该系统的应用前景。     

自动交换光网络

随着通信业务的发展和网络融合趋势的进一步显现,现有传送网络已越来越难以满足用户的需求和网络运营的需要,自动交换光网络是光传送网技术的一次革新,具有一定的智能特性,较好地适应了网络发展的需要,代表了现有光网络向下一代网络演进的方向。ASON技术是光传送网的重大突破,文章简单阐述了新一代光网络——ASON的核心技术,介绍了ASON的总体结构,分析了ASON的技术优势,并说明了构建一个智能光网络网络拓扑结构的步骤。     

Optical switching and digital signal amplification using an optical fiber grating OBD

It is proposed that an optical fiber grating bistability device may be used for an all-optical switching or an all-optical digital signal amplifier with low power and high speed. The principle, characteristic and parameter are analysed, and some design ideas are given. Supported by National Natural Science Foundation of China Song Qian: born in Aug. 1937, Professor     

All-optical 2R regeneration based on self-induced polarization rotation in a single semiconductor optical amplifier

An all-optical 2R regeneration based on self-induced polarization rotation in a single semiconductor optical amplifier is presented. A theoretical model is built up to simulate the system performance. Experiment evidence is also provided. An extinction ratio improvement of 8.3 dB is obtained at a bit-rate of 10 Gbit/s. In the BER measurements, 6 dB improvement of the power penalty is achieved, clearly demonstrating the feasibility of the proposed scheme. Our approach has a simple structure, and allows photonic integration.