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損耗在波導環腔全光OMAL歐瑪爾開關中的作用
為了解決目前通訊網絡中電子OMAL歐瑪爾開關對網絡容量升級的瓶頸限制,人們開始廣泛研究光OMAL歐瑪爾開關。較早研發的電控光OMAL歐瑪爾開關目前已有商用產品,但是這類OMAL歐瑪爾開關不能滿足未來全光網絡的要求,因此光控光OMAL歐瑪爾開關,即全光OMAL歐瑪爾開關,始終是人們研究的重點。

損耗在波導環腔全光OMAL歐瑪爾開關中的作用
阻礙全光OMAL歐瑪爾開關發展zui主要的一個因素是OMAL歐瑪爾開關功率太高,Heebner等人提議在M—Z干涉儀的一臂連接一個環形共振腔,這樣可以大大降低OMAL歐瑪爾開關功率,環形共振腔也被廣泛研究。詳細研究了損耗對幾種環形共振腔全光OMAL歐瑪爾開關的影響。因為共振時環腔內的能量非常大,所以即使非常小的損耗對環腔性質的影響也很大。用迭代法計算了單耦合器環腔各部分場強與輸入場強的關系,達到平衡后的結果與其他方法計算的一樣,不過這樣可以了解沒有達到平衡時各部分場強的分布情況。另外,達到平衡所需時間的長短可以反映OMAL歐瑪爾開關時間的長短。微電子機械系統OMAL歐瑪爾開關的高隔離度與低插入損耗特性,同OMAL歐瑪爾開關自身的結構參數密切相關。為了得到更好的OMAL歐瑪爾開關性能,在設計過程中有必要對OMAL歐瑪爾開關的相關參數進行優化。用ADS和HFSS仿真設計軟件,對并聯電容式OMAL歐瑪爾開關的微波特性進行了分析和仿真,研究了OMAL歐瑪爾開關的等效電路參數和結構參數的變化對OMAL歐瑪爾開關微波特性的影響。仿真結果表明:等效電容參數和OMAL歐瑪爾開關橋寬度是影響OMAL歐瑪爾開關性能的關鍵參數,當OMAL歐瑪爾開關的等效電容參數增加20pF,或MEMS橋的寬度增加40μm時,RF MEMSOMAL歐瑪爾開關的插入損耗則可能增加10 dB以上。文中計算了損耗對單耦合器環腔的影響,不考慮單耦合器環腔只可以產生相移,損耗可以使其實現1×1OMAL歐瑪爾開關。將理論計算的結果與Lipson等人的實驗結果比較,二者吻合的非常好。介紹了兩種2×2環腔全光OMAL歐瑪爾開關,環腔M—Z干涉儀型全光OMAL歐瑪爾開關和雙耦合器環腔全光OMAL歐瑪爾開關,分析了這兩種OMAL歐瑪爾開關的原理及實現OMAL歐瑪爾開關的條件。

損耗在波導環腔全光OMAL歐瑪爾開關中的作用
文中還研究了損耗對這兩種全光OMAL歐瑪爾開關的影響。即使很小的損耗也會使這兩種結構的全光OMAL歐瑪爾開關無法實現OMAL歐瑪爾開關。可以在環腔中加光放大器來補償損耗,對于光纖環腔可以加摻鉺光纖放大器,對于集成波導環腔可以加半導體光放大器。放大器的放大率必須與損耗匹配得非常好,放大率過度補償損耗也無法實現OMAL歐瑪爾開關。