oxc的应用领域
光交叉互连开关(oxc)是一种n×n端口的矩阵光开关,可用于构建cdc roadm(无色、无方向性、无竞争的可重构光上/下路复用器),如图1所示。
图1. 基于wss和oxc的cdc roadm结构
基于1×n端口光开关构建的oxc
oxc可以通过1×n端口的光开关来构建,如图2所示,为了构建一个n×n端口的oxc模块,需要2n个1×n端口的光开关,随着端口数n的增加,oxc模块的尺寸和成本急剧增加,因此这种oxc的端口数通常限于32×32端口。
图2. 以16个1×8端口光开关构建8×8端口oxc
基于2d mems 技术的oxc
实现oxc的第二种技术方案是基于mems微镜阵列的cross-bar光开关,日本东京大学的h. toshiyoshi和h. fujita于1996年报道了第一个基于mems技术、具有端口扩展潜力的cross-bar光开关,如图3所示。所报道的器件只有2个输入端口和2个输出端口,光路切换是通过4个mems微镜来实现的,每个微镜有两个状态,平置于基片上让光束通过(off状态)或者直立于基片上以反射光束(on状态)。
图3. 第一个基于mems扭镜的cross-bar矩阵光开关
mems芯片和单个微镜的sem照片,以及扭镜的结构示意图,如图4所示。微镜以多晶硅梁支撑,当电极未加偏置电压时,微镜保持平置状态;加电时在静电引力的驱动下,微镜直立于基片上。
图4. mems扭镜的sem照片和结构示意图
at&t实验室的l.y. lin等人于1998年报道了第一个基于2d mems技术的矩阵光开关,如图5所示,为了实现n×n端口光开关,需要一个n×n规模的微镜阵列。该器件的所有光路都在一个平面内,这也是为何它被称为2d mems光开关。
图5. 第一个2d mems矩阵光开关结构