基于三維MOEMS光開關(guān)的分析和設(shè)計.pdf

1、隨著光網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷增長，以DWDM為代表的全光網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，每根光纖可以進(jìn)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(jìn)行傳輸和交換，給現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶來巨大挑戰(zhàn)，采用傳統(tǒng)的光-電-光方法的交換設(shè)備很難勝任。光網(wǎng)絡(luò)中光交換設(shè)備逐漸成為光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸，而基于微光機電系統(tǒng)(MOEMS)技術(shù)的光開關(guān)被認(rèn)為是未來高速光網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。為了實現(xiàn)高速光交換，需要光開關(guān)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(guān)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(guān)具有更高機械穩(wěn)定性和可靠性。因此，采用傳統(tǒng)光開關(guān)技術(shù)難以實現(xiàn)這些要求，而目前基于MOEMS光開關(guān)是最具有前景的一種技術(shù)方案。 論文對基于MOEMS技術(shù)的光開關(guān)進(jìn)行了全面的探討和研究。重點對三維MOEMS光開關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計，設(shè)計了一種三維MOEMS光開關(guān)的結(jié)構(gòu)，特別對輸入輸出光纖端面、微反射鏡陣列、反射器等進(jìn)行了分析，在建立系統(tǒng)傳輸模型的基礎(chǔ)上，

3、分析微型反射鏡參數(shù)的合理選擇；然后對致動器進(jìn)行分析和探討，設(shè)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(jìn)行分析；最后對光開關(guān)的開關(guān)室進(jìn)行分析，并與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開關(guān)室進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明：這種光開關(guān)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(jié)構(gòu)緊湊、微鏡的最大偏轉(zhuǎn)角小、便于裝配、便于批量生產(chǎn)等特點，能滿足高速光網(wǎng)絡(luò)的需要。 論文最后對光開關(guān)用于構(gòu)建OXC，OADM，實現(xiàn)全光互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)等方面的應(yīng)用展