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《东南大学》 2004年
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MEMS光开关的研究

葛峻  
【摘要】:随着光通信网络的飞速发展,人们对网络带宽的要求也越来越高。目前在光网络中,光信号之间的交换,一般需要先进行光/电转换,将光信号变成电信号来进行交换,之后再将 电信号变成光信号进行传输。由于中间增添了两级光/电转换,使信号传输速率也受到影响,这正是光通信网络中数据传输的瓶颈之一。 现在的主干网上,光信号速率已达T级,直接对光进行分叉复、交叉连接的要求越来越迫切,光开关正是根据这一需求而产生的,其中MEMS光开关以其独特的优势并且已出 现就引起了广泛的关注,有了迅速的发展。 MEMS光开关的形式多种多样,不可能样样兼顾,本论文的工作是以一两种MEMS光开关为主要研究对象,进行从设计到测试的系统的研究。在分析了大量的资料之后,我们决定分别设计热驱动和静电驱动的反射镜式光开关。包括光纤选择、结构设计、光纤槽设计和驱动设计等几部分。其中静电驱动四悬臂梁式光开关设计新颖独特,结构简单。利用模拟软件ANSYS分别对这两种光开关进行了结构模拟和耦合场分析。 在工艺设计和加工中,我们利用微反射镜式光开关工作的特点和硅材料自身的加工特性,设计了KOH各项异性腐蚀和自对准工艺,通过对最难加工的微反射镜部分SEM照片的观察,我们可以看到大部分样品的镜面表面平滑,取得了较理想的结果。但是由于MEMS加工中工艺的非标准性和工艺设计中的一些不足,取得的样品有好有坏,只有一部分可以用来进行测试。 在取得加工好的光开关样品后,我们还对光开关进行了封装设计以满足测试的需要, 由于目前还仅处于测试阶段,我们的封装设计以易于加工和方便手动安装为宗旨,在测试中也发现该封装设计初步达到了我们的要求。利用ACTERNA公司的半导体激光源和光功率计,我们对静电驱动四悬臂梁式光开关进行了反射损耗和插入损耗的测试,其连接损耗结果虽不够理想,但反射损耗的测试结果表明镜面的加工工艺设计是成功的。同时这次测试也是我们发现了自己工作中的不足。在此基础上,我们对光纤槽设计、工艺设计和封装设计都进行了进一步的优化,截至论文完成时,第二次的样品正在加工中。相信在性能指标上可以取得很大的提高。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN256

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李利平;黄春梅;;基于MEMS的OXC结构设计及其性能分析[J];光学仪器;2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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9 刘灏;基于NiosⅡ的光纤熔接机图像测量及软件系统设计[D];西北大学;2011年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 吴映红;半导体光开关——光网络核心元件[N];中国电子报;2000年
6 通讯员周凤琳 张磊;昌吉电业局提前两月完成光通信网络改造[N];昌吉日报(汉);2011年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 鲍俊峰;基于微加工技术的光开关及光互连结构研究[D];浙江大学;2006年
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10 吕丁成;单轴晶体材料构成的光纤光栅特性研究[D];兰州大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 徐永青;2×2微机械(MEMS)光开关[D];西安电子科技大学;2006年
4 韩晓星;用于热光光开关的聚合物薄膜波导制作[D];华中科技大学;2004年
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8 纪平;微机械光开关微反射镜的制作和驱动结构的有限元分析[D];吉林大学;2004年
9 杨艺榕;转动竖直微镜的硅微机械光开关研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
10 潘建旋;基于(100)硅片的MOEMS光开关的研制[D];吉林大学;2005年
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