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光開關的矩陣化描述 多端口數(shù)的矩陣光開關一般由單個的1×2或2×2光開關級連而成。傳統(tǒng)的機械式光開關雖然在插入損耗、隔離度、消光比和偏振敏感性方面都有良好的性能，但它的尺寸比較大，動作時間比較長，一般為幾十毫秒，不易組成多端口數(shù)的矩陣光開關。而非機械式光開關，主要是電光式的波導光開關，其開關速度在毫秒級到亞毫秒級，體積非常小，易于集成為大端口數(shù)的矩陣光開關，但共插入損耗、隔離度、消光比和偏振敏感性等性能都比較差。為此，近年來出現(xiàn)了能集成大規(guī)模矩陣陣列而又有良好性能的兩種新型光開關，即微機械光開關(MEMS)和熱光開關。 微機械光開關是在平面光波導的基體帛制成機械光開關的動作機構，例如采用深蝕刻、淺擴散工藝，可制作出懸臂梁作為光開關的可動部分，懸臂梁的側面可用作反射鏡。在可動和固定部分之間的梭齒式交叉電極上沒有電壓時，光路有反射輸出;加上電壓時，懸臂梁在靜電力的作用下產生一個位移，懸臂梁側壁的反射輸出為零，從而實現(xiàn)光的轉換。 熱光開關通過加熱使光波導折射率發(fā)生變化，從而改變光輸出方向。便如，氣泡型光開關是兩條平面光波導的交叉點上，蝕刻一條管溝，管溝內注入折射率匹配液，因而波導內的光信號可以進行直線傳輸。采用類似復用機中的熱噴墨技術，在波導交叉點的匹配液內產生一個氣泡，光信號在氣泡的全內反射作用下，被反射到另一個光波導，從而實現(xiàn)光的轉換。 目前最重要的就是提高矩陣開關的性能已足以滿足全光網的交換要求。 |
