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