基于MEMS的波長選擇開關及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，基于可重構分插復用器（ROADM）節(jié)點的全光網絡發(fā)展迅速，為了實現(xiàn)更靈活的網絡結構，要求下一代ROADM擁有波長無關、方向無關、無競爭的特性，簡稱為CDC ROADM。傳統(tǒng)的CDC ROADM中基于組播交換機的上/下路模塊成本高昂、體積龐大，嚴重制約了CDC ROADM的應用規(guī)模。本文設計了一種可用于高維CDC ROADM上/下路模塊的M×N端口波長選擇開關（WSS），以兩個大規(guī)模二維MEMS微反射鏡陣列為核心實現(xiàn)波長選擇和光路

2、調節(jié)，并對其控制系統(tǒng)進行了深入研究。
　　根據(jù)WSS系統(tǒng)中MEMS微反射鏡的高數(shù)量、靜電扭臂式驅動等特性，在尺寸受限的電路板上集成多片DH9685A芯片和數(shù)百路高壓輸出通道，以預留通信接口的方式，實現(xiàn)人機通信和系統(tǒng)拓展，最終完成了一個體積小、通道多、可拓展的WSS硬件電路系統(tǒng)設計與實現(xiàn)。
　　基于上述WSS硬件控制電路，制定了大規(guī)模MEMS微鏡陣列的控制協(xié)議，設計了一種可隨硬件系統(tǒng)拓展的軟件架構，并以模塊化設計的思想完成了W

3、SS控制軟件的方案設計和代碼編寫?？刂栖浖ㄟ^了功能性、可靠性及完備性測試，可作為WSS系統(tǒng)的樞紐，控制WSS硬件控制電路驅動MEMS微鏡陣列，實現(xiàn)WSS系統(tǒng)的智能控制。
　　搭建基于MEMS技術的3×36端口WSS系統(tǒng)，驗證了控制系統(tǒng)的功能，并對WSS的關鍵性能進行了測試與分析。最終得出本文設計的WSS信道間隔為50GHz、0.5dB帶寬大于20GHz，3dB帶寬大于35GHz，信道插入損耗小于6.35dB，隔離度大于30dB。