基于三維MOEMS光開關的分析和設計.pdf

1、隨著光網(wǎng)絡帶寬的不斷增長，以DWDM為代表的全光網(wǎng)技術快速發(fā)展，每根光纖可以進行從幾百到上千波長的傳輸，每個波長可承載10Gbit/s以上的信號。面對如此巨大的系統(tǒng)容量進行傳輸和交換，給現(xiàn)有網(wǎng)絡帶來巨大挑戰(zhàn)，采用傳統(tǒng)的光-電-光方法的交換設備很難勝任。光網(wǎng)絡中光交換設備逐漸成為光網(wǎng)絡發(fā)展的瓶頸，而基于微光機電系統(tǒng)(MOEMS)技術的光開關被認為是未來高速光網(wǎng)絡中的關鍵技術。為了實現(xiàn)高速光交換，需要光開關有更高的切換速度；為了實現(xiàn)大規(guī)模、

2、大容量的光交換，需要光開關具有更低的插入損耗；為了獲得更長的工作壽命，需要光開關具有更高機械穩(wěn)定性和可靠性。因此，采用傳統(tǒng)光開關技術難以實現(xiàn)這些要求，而目前基于MOEMS光開關是最具有前景的一種技術方案。 論文對基于MOEMS技術的光開關進行了全面的探討和研究。重點對三維MOEMS光開關結構進行分析和設計，設計了一種三維MOEMS光開關的結構，特別對輸入輸出光纖端面、微反射鏡陣列、反射器等進行了分析，在建立系統(tǒng)傳輸模型的基礎上，

3、分析微型反射鏡參數(shù)的合理選擇；然后對致動器進行分析和探討，設計了一種新型的靜電致動器，并對致動器的控制部分初步進行分析；最后對光開關的開關室進行分析，并與傳統(tǒng)結構的開關室進行比較。研究結果表明：這種光開關具有抗溫度影響和抗沖擊的能力強，可靠性高；切換時間短、結構緊湊、微鏡的最大偏轉角小、便于裝配、便于批量生產等特點，能滿足高速光網(wǎng)絡的需要。 論文最后對光開關用于構建OXC，OADM，實現(xiàn)全光互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)光網(wǎng)絡的保護等方面的應用展