納秒量級(jí)全光纖磁光開(kāi)關(guān)的研制.pdf

1、隨著光網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，人們對(duì)光開(kāi)關(guān)的切換速度及可靠性方面的要求越來(lái)越高。磁光開(kāi)關(guān)具有快的反應(yīng)速度、低的插入損耗和固有的非互易性等特點(diǎn)，將在全光網(wǎng)絡(luò)中起重要的作用。 在福建省科技計(jì)劃資助項(xiàng)目的支持下，本文提出并研制出一種新型的磁光開(kāi)關(guān)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該磁光開(kāi)關(guān)具有納秒級(jí)的開(kāi)關(guān)速度。根據(jù)全光纖磁光開(kāi)關(guān)的組成部分以及相關(guān)功能，本文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。 (1)光路的設(shè)計(jì)及搭建 光路是全光纖磁光開(kāi)關(guān)的核心部分，它

2、決定了光開(kāi)關(guān)的總體性能、成本和結(jié)構(gòu)。磁光開(kāi)關(guān)的光路設(shè)計(jì)主要根據(jù)磁光材料的法拉第效應(yīng)和線(xiàn)偏振光的性質(zhì)。全光纖磁光開(kāi)關(guān)的光路主要包括了偏振分束器、偏振合束器、磁光晶體材料和半波片等部分。在本實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利“全光纖磁光開(kāi)關(guān)”的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了磁光開(kāi)關(guān)的光路，并用瓊斯矩陣證明其可行性。 (2)電路設(shè)計(jì)與制作 通過(guò)控制電路產(chǎn)生脈沖電流來(lái)驅(qū)動(dòng)磁路產(chǎn)生磁場(chǎng)，放在磁路中的磁光材料GSF(或GMF)被磁化而使通過(guò)磁光材料的線(xiàn)偏振光

3、發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電路和磁路設(shè)計(jì)是磁光開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)時(shí)間大小的關(guān)鍵之一。本文設(shè)計(jì)了三種電路方案，其中一種是利用AT89S52單片機(jī)控制MC33886來(lái)產(chǎn)生電流脈沖。另外兩種方案是利用DE150和雪崩三極管FMMT415來(lái)產(chǎn)生上升沿在納秒量級(jí)的脈沖，用來(lái)驅(qū)動(dòng)自保磁材料制作的磁光開(kāi)關(guān)。對(duì)三種電路分別進(jìn)行了仿真、制作和優(yōu)化。 (3)磁路設(shè)計(jì)與制作 磁路部分是用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)法拉第旋轉(zhuǎn)器的部件，它的結(jié)構(gòu)直接影響到磁光開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)時(shí)間。設(shè)計(jì)三種磁路方