应用于光通信的非硅基底光开关与光衰减器的研究

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1、浙江大学博士学位论文应用于光通信的非硅基底光开关与光衰减器的研究姓名：曹钟慧申请学位级别：博士专业：光学工程指导教师：吴兴坤20050301浙江大学博士学位论文数字电控可调光衰减器均由步进电机驱动，体积庞大，造价高昂且速度缓慢的缺点，设计制成～种齿轮步进型电控可调光衰减器。与传统可调光衰减器相比，该器件不仅可实现光衰减量数字化电控调节，并且可通过器件结构的优化设计，对光衰减量的非线性进行补偿，最终得到线性衰减。器件性能测试表明，插入损耗IL<0．5dB．偏振相关损耗PDL<0．1dB，波长相关损耗WDL<0．2dB，衰减范围O～40dB，回波损耗RL>50dB。该衰

2、减器已经获得国家专利。另外设计制作了数字化高速可调光衰减器是基于微加工驱动器的透射微镜阵列，将0～51．2dB的动态衰减分解为二进制量，光定量衰减片(透射微镜)的衰减值为0．1dB，0．2dB，0。4dB，0．8dB，1。6dB，3．2dB，6，4dB，12。8dB，25．6dB，此范围中的任一衰减量(0．1dB步长)均可通过九片微镜衰减片切入光路来实现。此方案结构独特，能在小于2ms的短时间里实现衰减设定或调节，可满足大动态控制的需求。同时，自锁型微驱动器是111L脉冲驱动，断电自锁，完全摆脱了步进电机需持续供电以保持特定的衰减量。该衰减器已申请国家专利。最后介绍

3、了一种基于微细电火花加工(EDM)技术的超小型反射式连续可调光衰减器，以电磁线圈驱动微反射镜，衰减响应时间小于2ms，插入损耗小丁0．8dB，回波损耗55dB，工作范围O～40dB。第四部分是总结与展望(第七章)。关键词：光无源器件；光开关；可调光衰减器；微加工；微机电系统；浙江大学博士学位论文AbstractLightwaveplaysallincreasinglyimportantroleincommunication．InordertObreakthroughthelimitationof“electronicbottleneck”，thedevelopmen

4、tofall—opticcommunicationnetworkandkeyopticaldevicesareindispensable．Opticalswitchmadvariableopticalattenuator(VOA)aretwoofkeycomponents．0pticalswitchcanbeusedforOpticalCrossCommunication(oxc)andOpticalAddorDropMultiplexing(OADM)inthenodeofnetworks．Variableopticalattenuatorisanimportan

5、tcomponentinopticalnetworks，providinggainequalizationinopticalamplifiers，signalattenuationfordetectorsaturationprotection，aswellaspowermanagementforvaryingnumbersofactivechannels．Thisdissertationstudiesthenon—siliconbasedmicro—machiningopticalswitchandvariableopticalattenuator．Theconte

6、ntofthedissertationisseparatedintotwoparts，Oneistheresearchofnon·-siliconbasedmicro--machiningopticalswitchandtheotheristheresearchofnon-rsiliconbasedmicro—machiningvariableopticalattenuator．Westudiedthesetwodevicesfromtheoreticaldesignandexperiments．Inthefirstpart，wereportedalow-costn

7、on—siliconbasedfiberopticswitchfeaturinganoveldesignofreflectioncell，whichiscapableof±5Vpulseoperationandself-latching．Theswitchprototypesweremeasuredtohaveaswitchtimelessthan2ms，retumlossof50dBandlowinsertionloss．EnablingtechnologyisElectricalDischargeMachining．Thedynamicprocessofsw