微加工型光無(wú)源器件的設(shè)計(jì)，制作與分析.pdf

1、基于非硅基微加工技術(shù)設(shè)計(jì)研制了兩類光無(wú)源器件——光開(kāi)關(guān)及可調(diào)光衰減器,主要利用有限元軟件ANSYS和材料力學(xué)對(duì)一系列器件進(jìn)行了狀態(tài)模擬及理論分析,并分別報(bào)告了器件的性能測(cè)試.本文主要分成五大部分.第一部分主要研究了現(xiàn)有光開(kāi)關(guān)及可調(diào)光衰減器的實(shí)現(xiàn)技術(shù),對(duì)各種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)進(jìn)行了分析,并對(duì)光開(kāi)關(guān)及可調(diào)光衰減器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了概述.第二部分主要是光纖直接耦合器件設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備,詳細(xì)分析了光纖直接耦合的回波損耗、插入損耗及精密校準(zhǔn)問(wèn)題.第三部

2、分主要提出了一種利用光纖直接耦合原理制作的微加工型光開(kāi)關(guān).該器件使用電磁微線圈驅(qū)動(dòng)一封裝在微加工柔性框架上的活動(dòng)光纖,使其對(duì)準(zhǔn)另兩根固定光纖,實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)換.驅(qū)動(dòng)電壓為5V,開(kāi)關(guān)時(shí)間小于2ms,插入損耗達(dá)到0.9dB～1.1dB.器件構(gòu)造工藝采用了CNC雕刻技術(shù)和EDM技術(shù).第四部分主要提出了一種利用光纖直接耦合原理制作的微加工型可調(diào)光衰減器.該器件采用電磁微線圈驅(qū)動(dòng)柔性框架上的活動(dòng)光纖微位移實(shí)現(xiàn)信號(hào)功率衰減變化,驅(qū)動(dòng)電壓為0～8V,工作

3、范圍0～65dB,動(dòng)態(tài)時(shí)間響應(yīng)小于2.3 ms.器件構(gòu)造工藝主要使用了CNC高精度雕刻和激光點(diǎn)焊封裝技術(shù).第五部分主要介紹了一種亞毫秒級(jí)微加工型1×2光開(kāi)關(guān)陣列.該陣列運(yùn)用電磁驅(qū)動(dòng)擺桿上的微鏡移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電壓5V下,開(kāi)關(guān)時(shí)間小于750μs,插入損耗0.6dB～0.8dB,串?dāng)_<-70dB.其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可大規(guī)模集成的特點(diǎn),能很好地解決智能光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接設(shè)備OADM快速信號(hào)轉(zhuǎn)換和串?dāng)_問(wèn)題.論文最后對(duì)三種器件進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)分析,