納秒量級全光纖磁光開關的研制.pdf

1、隨著光網絡的不斷發(fā)展，人們對光開關的切換速度及可靠性方面的要求越來越高。磁光開關具有快的反應速度、低的插入損耗和固有的非互易性等特點，將在全光網絡中起重要的作用。 在福建省科技計劃資助項目的支持下，本文提出并研制出一種新型的磁光開關，實驗結果表明該磁光開關具有納秒級的開關速度。根據全光纖磁光開關的組成部分以及相關功能，本文的研究內容主要包括以下幾個方面。 (1)光路的設計及搭建 光路是全光纖磁光開關的核心部分，它

2、決定了光開關的總體性能、成本和結構。磁光開關的光路設計主要根據磁光材料的法拉第效應和線偏振光的性質。全光纖磁光開關的光路主要包括了偏振分束器、偏振合束器、磁光晶體材料和半波片等部分。在本實驗室的國家授權發(fā)明專利“全光纖磁光開關”的基礎上，設計了磁光開關的光路，并用瓊斯矩陣證明其可行性。 (2)電路設計與制作 通過控制電路產生脈沖電流來驅動磁路產生磁場，放在磁路中的磁光材料GSF(或GMF)被磁化而使通過磁光材料的線偏振光

3、發(fā)生偏轉。電路和磁路設計是磁光開關開關時間大小的關鍵之一。本文設計了三種電路方案，其中一種是利用AT89S52單片機控制MC33886來產生電流脈沖。另外兩種方案是利用DE150和雪崩三極管FMMT415來產生上升沿在納秒量級的脈沖，用來驅動自保磁材料制作的磁光開關。對三種電路分別進行了仿真、制作和優(yōu)化。 (3)磁路設計與制作 磁路部分是用來直接驅動法拉第旋轉器的部件，它的結構直接影響到磁光開關的開關時間。設計三種磁路方