OXC pielietojuma lauks Optiskais savstarpējo savienojumu slēdzis (OXC) ir matricas optiskais slēdzis N × N portiem, ko var izmantot, lai izveidotu CDC Roadm (bezkrāsains, bez virziena, bez konkurētspējīga atkārtoti lietojama gaismas / uz leju multipleksora), piemēram, 1. attēls. rāda.
Skaitlis 1. CDC ROADM struktūra, kuras pamatā ir WSS un OXC. OXC, kas izveidots, pamatojoties uz 1 × N porta optisko slēdzi, OXC var izveidot ar 1 × N porta optisko slēdzi, kā parādīts attēlā. 2, lai izveidotu N × N porta OXC moduli, ir nepieciešams gaismas slēdzis 1 × N portam, un porta numurs N palielinās, OXC Moduļa izmērs un izmaksas strauji palielinās, tāpēc pieslēgvietu skaits šī OXC parasti ir ierobežots līdz 32 × 32 portiem.
Skaitlis 2. 8 × 8 portu OXC konstruēšana 16 1 × 8 portu gaismas slēdžos OXC, pamatojoties uz 2D MEMS tehnoloģiju Otrs tehniskais risinājums OXC sasniegšanai ir balstīts uz Cross-Bar optisko slēdzi MEMS mikroskopa masīvā, H. Tošijoši un H. Fujita, Tokijas Universitāte, Japāna, ziņoja par pirmo MEMS tehnoloģiju ar portu paplašināšanas potenciālu. -BAR optiskais slēdzis, kā parādīts 3. attēlā. Paziņotajai ierīcei ir tikai divi ievades porti un 2 izvades porti. Optiskā ceļa slēdzis tiek realizēts ar četrām MEMS mikromikrām, katram mikroskopam ir divi stāvokļi, un tas ir novietots uz pamatnes, lai tas izietu (OFF statuss), vai tas ir taisni virs substrāta, lai atspoguļotu staru (ON stāvoklis).
Skaitlis 3. CROSS-BAR matricas optiskais slēdzis, kura pamatā ir MEMS kniroskopija MEMS mikroshēmas un viena mikroskopa SEM fotoattēls un vītā spoguļa struktūra, kā parādīts 4. attēlā. Mikroskopu atbalsta polisilīcija stars. Kad elektrods nepievieno nobīdes spriegumu, mikrospogulis paliek stāvoklī; kad tiek pielietota jauda, mikrospogulis atrodas vertikāli pie pamatnes, ko iedarbina elektrostatiskā gravitācija.
Skaitlis 4. SEM fotoattēlu un struktūru shematiskā diagramma MEMS knirks AT & T Laboratory et al. Tika ziņots par pirmo 2D MEMS bāzes matricas optisko slēdzi 1998. gadā, kā parādīts 5. attēlā, lai sasniegtu N × N porta optisko slēdzi, ir nepieciešams N × N mēroga mikroskopa bloks. Visi ierīces optiskie ceļi atrodas vienā plaknē, tāpēc to sauc par 2D MEMS optisko slēdzi.
Skaitlis 5. Pirmā 2D MEMS matricas optiskā slēdža struktūra Optiskā ceļa pārslēgšana tiek panākta ar mikroskopu, kas parādīts attēlā. 6, mikrospogulis ir piestiprināts pie pamatnes, viens gals no diviem slīpuma stieņiem un otrs gals savieno vienu izlādes staciju, izlādes staciju mikrokomponē viens skrāpis Motora draiveris, velciet mikroskopu uz priekšu. Vilkšanas procesa laikā mikroskops tiek novirzīts.
Skaitlis 6. Mikroskopa struktūras shematiskā diagramma Omm's Li Fan et al. 2002. gadā ziņoja par citu MEMS mikroskopa masīvu matricas slēdžiem, kā parādīts 7. attēlā.
Skaitlis 7. Omm uzņēmums LI Fan et al. 2D MEMS mikroskopa masīvs Matricas optiskajam slēdzim, kura pamatā ir 2D MEMS mikroskopa masīvs, ir vienkārša struktūra un vienkārša iepakojuma priekšrocības, taču tā paplašināšana ir ierobežota. Kā redzams 5. attēlā, attiecības starp dažādām portu saitēm, optiskā ceļa garums ir ļoti atšķirīgs, kas radīs savienojuma zudumus un ietekmēs zudumu zudumus. Optiskā ceļa atšķirības pielaide ir atkarīga no stara lieluma brīvajā telpiskajā optiskajā struktūrā. Saskaņā ar formulu (1), jo mazāks ir punkts ω0, jo vairāk tas atšķiras, un tiek iegūts taisnais attālums, jo mazāks attālums.
Kā parādīts att. 8 (a), divas vienmoda šķiedras SMF ir parādītas attēlā. 8 (a), palielinoties atstatumam starp gala virsmām, palielinās savienojuma zudumi, un atstatums starp abām vienmoda šķiedrām parasti ir ierobežots līdz "20 μm". . Lai palielinātu šķiedru atstarpi, lai ļautu novietot dažādus brīvas vietas optiskos elementus, parasti tiek izmantota attiecīgi termiski izkliedējošā serdeņa (TEC) šķiedra vai lēcas šķiedra, kā parādīts XNUMX. attiecīgi 8. panta b) un 8. punkta c) apakšpunkts. Gan TEC šķiedras, gan lēcu šķiedras var paplašināt vietas izmēru, lai pielāgotos brīvai telpas gaismas caurlaidībai. Attālums starp abām TEC šķiedrām var sasniegt ~ 10 mm, un atstatums starp abām objektīva šķiedrām var sasniegt ~ 50 mm. Dažām lietojumprogrammām, kurām nepieciešami garāki brīvas vietas optiskie ceļi (piemēram, 3D MEMS optiskais slēdzis, kas jāmin tālāk), bieži ir nepieciešams kolimācijas objektīvs, kā parādīts 8. attēlā (d).
Skaitlis 8. Savienojuma metode starp šķiedrām Tātad mēs zinām, ka TEC šķiedra vai objektīva šķiedra tiek pielietota 2D MEMS optiskajam slēdžam, kas palīdz palielināt brīvā telpiskā optiskā ceļa garumu, lai uzņemtu vairāk MEMS mikroskopijas, lai panāktu optiskā slēdža porta paplašināšanos. Tomēr maksimālais pieļaujamais vietas izmērs ir ierobežots līdz mikroskopa izmēram, un mikroskopa izmērs ir atkarīgs no MEMS konstrukcijas un procesa. Mikroskopa diametrs ф "3ω0 (ω0 ir vietas rādiuss) parasti ir nepieciešams, lai atspoguļotu 99% no optiskās jaudas. Tāpēc 2D MEMS optiskā slēdža maksimālais portu skaits parasti ir ierobežots līdz 32 × 32.
OXC uz 3D MEMS tehnoloģijas bāzes Lai vēl vairāk paplašinātu OXC portu skaitu, tiek izstrādāts 3D MEMS optiskais slēdzis. 3D MEMS OXC pamatstruktūra ir parādīta 9. attēlā, kas ietver divus MEMS mikroskopa blokus un divus divdimensiju šķiedru kolimatoru blokus, katrs ievades šķiedru kolimators atbilst vienam mikroskopam pirmajā MEMS mikroshēmā. Un katrs no izejas šķiedru kolimatoriem atbilst vienam mikroskopam otrajā MEMS mikroshēmā, visas MEMS mikroshēmas mikromirijas ir divu asu, kā parādīts attēlā.
Skaitlis 9. NTT laboratorijas izstrādātā 3D MEMS OXC pamatstruktūra 10. attēls. Skenējošais elektronu mikroskops MEMS mikroskopa masīva un biaksiālā mikroskopa SEM fotogrāfija Gaismas staru no katra ievades porta neatkarīgi kontrolē pirmās MEMS mikroshēmas mikroskops, novirzot citu mikrospoguli uz otro MEMS mikroshēmu (mērķa ports, kas atbilst izvadei) ar biaksiālo novirzi ( mērķa ports, kas atbilst izvadei), otrs Mikroskops pielāgo atstarotā stara virzienu, izmantojot biaksiālo novirzi, norādot uz izejas portu. Tāpēc optisko signālu var apmainīt uz jebkuru izejas portu no jebkura ievades porta, kontrolējot divas MEMS mikroshēmas. 3D MEMS OXC tika ziņots no NTT Labs 2003. gada oktobrī, un prototipa fotoattēls ir parādīts 11. attēlā.
Skaitlis 11. NTT laboratorijas Bell Lab Va Aksyuk et al izstrādātā 3D MEMS OXC modeļa fotoattēls. 3. gada aprīlī ziņoja par citu 2003D MEMS OXC, kas agrāk nekā NTT laboratorija, šeit lai pieminētu NTT laboratorijas darbu, jo tā OXC struktūra ir salīdzinoši vienkārša un viegli analizējama. Bell Laboratory izstrādātās OXC struktūras un prototipa fotogrāfijas ir parādītas 12. un 13. attēlā, ieskaitot divus MEMS mikroskopa blokus, divus divdimensiju šķiedru blokus un Furjē objektīvu, katra ieejas – izejas saite Vēl viens mikrospogulis pirmajā MEMS mikroshēmā un vēl viens mikrogrāfs. otrajā MEMS mikroshēmā.
Skaitlis 12. 3D MEMS OXC struktūra, ko izstrādājusi Bell Laboratory 13. attēls. 3D MEMS OXC prototipi, ko izstrādājusi Bell Laboratory NTT Laboratory YUKO Kawajiri et al. Ziņots par citu 3D MEMS OXC, kā parādīts Fig. 14 un 15, kuros Furjē objektīvu aizstāja gredzenveida ieliekts spogulis. Gredzenveida ieliekta spoguļa izmantošana samazina malas porta depresīvo aberāciju, lai samazinātu ievietošanas zudumu.
Skaitlis 14. Otrā NTT laboratorijas izstrādātā 3D MEMS OXC struktūra 15. attēls. NTT laboratorijas izstrādes fotoattēls 3D MEMS OXC motora fotoattēls OXC princips attēlā. 12 un 14 ir līdzīgs attiecībā pret OXC struktūru attēlā. 9, un gaismas stara izmērs brīvās vietas optiskajā ceļā ir lielāks, tāpēc zudumus var samazināt. Turklāt OXC struktūra attēlā. 9 pieprasa, lai MEMS mikroskopam būtu lielāks novirzes leņķis, kas palielina MEMS mikroshēmas projektēšanas grūtības.
citu mūsu produktu:
