三維微電子機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計及其應(yīng)用.pdf

1、隨著光網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的不斷增長，DWDM技術(shù)在長距離光通信系統(tǒng)中迅速發(fā)展，每根光纖可以進行幾百到上千個波長的傳輸，每個波長可承載10Gb/s以上的信號。以光束交換為核心的交換設(shè)備才能滿足如此大容量的交換要求。在高速光傳送網(wǎng)中，光交換設(shè)備逐漸成為限制網(wǎng)絡(luò)通信速度的瓶頸，而基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的光交叉連接設(shè)備被認(rèn)為是未來高速光網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點設(shè)備的首選。因此，論文對MEMS的光交叉連接結(jié)構(gòu)作了全面介紹，主要對三維MEMS的光交換器件結(jié)

2、構(gòu)進行了分析和設(shè)計，并對基于三維MEMS結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器在全光通信網(wǎng)中的應(yīng)用進行了探討。 論文主要包括以下內(nèi)容：在MEMS的發(fā)展的基礎(chǔ)上，介紹了MEMS技術(shù)特點和國內(nèi)外研究和發(fā)展的現(xiàn)狀，并分析了MEMS的研究前景，為MEMS的分析研究提供借鑒； 介紹了一維MEMS和二維MEMS結(jié)構(gòu)及工作原理，說明了它們存在的缺點，分析了三維MEMS的結(jié)構(gòu)，根據(jù)它的工作原理，討論了它應(yīng)用在高速光網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢； 對反射鏡進行了參數(shù)

3、設(shè)計，分析了反射鏡陣列的位置關(guān)系，推出了繞一軸轉(zhuǎn)動和繞兩軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電壓與偏轉(zhuǎn)角度的計算公式，給出了驅(qū)動電壓計算方法和驅(qū)動電壓圖。 分析了反射鏡的最大偏轉(zhuǎn)角度和最大驅(qū)動電壓，提出了反射鏡建立光交叉連接和拆除連接時的動力學(xué)方程，得出了交換時延和恢復(fù)時延，還分析了反射鏡運動過程中靜電力矩的功率。 用三維MEMS結(jié)構(gòu)的光交叉連接器構(gòu)成了重構(gòu)型的光分插復(fù)用器，分析它的工作原理，并根據(jù)它在全光網(wǎng)絡(luò)中的位置，分析在全光通信網(wǎng)中應(yīng)用；