光開(kāi)關(guān)是一種光路轉換器件。在光纖傳輸系統,光開(kāi)關(guān)用于多重監視器,LAN,多光源,探測器和保護以太網(wǎng)的轉換。在光纖測試系統,用于光纖,光纖設備測試和網(wǎng)絡(luò )測試,光纖傳感多點(diǎn)監測系統。
光開(kāi)關(guān)在光網(wǎng)絡(luò )中起到十分重要的作用,在波分復用傳輸系統中,光開(kāi)關(guān)可用于波長(cháng)適配、再生和時(shí)鐘提取,在光時(shí)分復用系統中,光開(kāi)關(guān)可用于解復用;在全光交換系統中,它是光交叉連接的關(guān)鍵器件,也是波長(cháng)變換的重要器件。根據光開(kāi)關(guān)的輸入和輸出端口數,可分為1×1、1×2、1×N、2×2、2×N、M×N等多種,它們在不同場(chǎng)合中有不同用途。其應用范圍主要有:光網(wǎng)絡(luò )的保護倒換系統,光纖測試中的光源控制、網(wǎng)絡(luò )性能的實(shí)時(shí)監控系統、光器件的測試、構建OXC設備的交換核心,光插/分復用、光學(xué)測試、光傳感系統等。
微電子機械系統光開(kāi)關(guān):
近幾年發(fā)展很快的是微電子機械光開(kāi)關(guān),它是半導體微細加工技術(shù)與微光學(xué)和微機械技術(shù)相結合,產(chǎn)生的一個(gè)新型微機-電-光一體化的的新型開(kāi)關(guān),是大容量交換光網(wǎng)絡(luò )開(kāi)關(guān)發(fā)展的主流方向。
MEMS光開(kāi)關(guān)是在硅晶上刻出若干微小的鏡片,通過(guò)靜電力或電磁力的作用,使可以活動(dòng)的微鏡產(chǎn)生升降、旋轉或移動(dòng),從而改變輸入光的傳播方向以實(shí)現光路通斷的功能。MEMS光開(kāi)關(guān)較其他光開(kāi)關(guān)具有明顯優(yōu)勢:開(kāi)關(guān)時(shí)間一般在ms數量級;使用了IC制造技術(shù),體積小、集成度高;工作方式與光信號的格式、協(xié)議、波長(cháng)、傳輸方向、偏振方向、調制方式均無(wú)關(guān),可以處理任意波長(cháng)的光信號;同時(shí)具備了機械式光開(kāi)關(guān)的低插損、低串擾、低偏振敏感性、高消光比和波導開(kāi)關(guān)的高開(kāi)關(guān)速度、小體積、易于大規模集成的優(yōu)點(diǎn)。
按功能實(shí)現方法,可將MEMS光開(kāi)關(guān)分為光路遮擋型、移動(dòng)光纖對接型和微鏡反射型。 微鏡反射型MEMS光開(kāi)關(guān)方便集成和控制,易于組成光開(kāi)關(guān)陣列,是MEMS光開(kāi)關(guān)研究的重點(diǎn),可分為二維MEMS光開(kāi)關(guān)和三維MEMS光開(kāi)關(guān),并已提出一維MEMS光開(kāi)關(guān)的概念。 所謂2D是指活動(dòng)微鏡和光纖位于同一平面上,且活動(dòng)微鏡在任一給定時(shí)刻要么處于開(kāi)態(tài),要么處于關(guān)態(tài)。在這種方式中,活動(dòng)微鏡陣列與N根輸入光纖和M根輸出光纖相連。對一個(gè)N×N光開(kāi)關(guān)矩陣而言!所需的活動(dòng)微鏡數為N2。因此!這種方式也稱(chēng)為N2結構方案。