mems光開(kāi)關(guān)的研究及市場(chǎng)分析(已修改)
2025-07-05 15:44 本頁(yè)面
【正文】 集成電路專(zhuān)業(yè)學(xué)年論文論文題目：MEMS光開(kāi)關(guān)的研究及市場(chǎng)分析學(xué) 院：電子工程學(xué)院年 級(jí)：專(zhuān) 業(yè)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō)明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解紅河學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門(mén)送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書(shū)館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 摘要光開(kāi)關(guān)是光通信網(wǎng)絡(luò)的重要功能器件,MEMS光開(kāi)關(guān)是最具發(fā)展前景的光開(kāi)關(guān)之一。在簡(jiǎn)介不同種類(lèi)光開(kāi)關(guān)原理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了當(dāng)前主要的MEMS光開(kāi)關(guān)的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)、工藝與性能特點(diǎn)，并給出了研究與發(fā)展情況和采用MEMS體硅工藝制作的三種結(jié)構(gòu)的微機(jī)械光開(kāi)關(guān)。它們的工作原理都基于硅數(shù)字微鏡技術(shù)。這三種光開(kāi)關(guān)采用了靜電力驅(qū)動(dòng)，具有較低的驅(qū)動(dòng)電壓。在硅基上制作了光纖自對(duì)準(zhǔn)耦合槽，并對(duì)光開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)特性進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬與分析，并進(jìn)行結(jié)果分析。 關(guān)鍵詞微機(jī)械；光開(kāi)關(guān)；開(kāi)關(guān)陣列；微鏡；硅玻璃鍵合；光纖通信 AbstractOptical switch is an important functional device in optical fibre munication networks, MEMS optical switch is one of the most promiseful optical switches. This paper introduces basic principles and characters of several kinds of optical switches, and illustrates the classification, structures, fabrication methods and functional characters of current MEMS optical switch in details. And recent development and progress on this research area are presented and three kinds of MEMS optical switches with different mechanical structures are produced by the bulkmicromachining processes. Their principles of operation are all based on silicon digital micro mirrors technology. The electrostatic actuators with low driving voltage are used in the three kinds of optical switch. The grooves used for optical fibers being selfaligned coupling are made on silicon substrate for device. Computer simulation and analysis of onoff characteristic show that the second and the third optical switches have switching time.Key wordsMEMS。 optical switch。 switch array。 micro mirror。 silicononglass bonding；optical fiber municationIII目錄摘要 IAbstract II前言 3第一章 光開(kāi)關(guān)的種類(lèi) 4 物理效應(yīng)光開(kāi)關(guān) 4 固態(tài)波導(dǎo)光開(kāi)關(guān) 4 液晶光開(kāi)關(guān) 4 熱光開(kāi)關(guān) 4 全息光柵開(kāi)關(guān) 5 微機(jī)械光開(kāi)關(guān) 5 光路遮擋型MEMS光開(kāi)關(guān) 6 6 7 8 9 10 11第二章 微機(jī)械光開(kāi)關(guān)的原理、設(shè)計(jì)與分析 14 MEMS光開(kāi)關(guān)的工作原理 14 水平驅(qū)動(dòng)2D光開(kāi)關(guān) 14 垂直驅(qū)動(dòng)2D光開(kāi)關(guān) 14 扭擺驅(qū)動(dòng)2D、3D光開(kāi)關(guān) 15 2D與3D耦合方式 15 分析與設(shè)計(jì) 16 水平驅(qū)動(dòng)2D光開(kāi)關(guān) 16 垂直驅(qū)動(dòng)2D光開(kāi)關(guān) 17 扭擺驅(qū)動(dòng)2D、3D光開(kāi)關(guān) 18 實(shí)驗(yàn) 19 水平驅(qū)動(dòng)2D光開(kāi)關(guān) 19 垂直驅(qū)動(dòng)與扭擺驅(qū)動(dòng)2D、3D光開(kāi)關(guān) 19 測(cè)試 20第三章 MEMS光開(kāi)關(guān)的控制 22 MEMS光開(kāi)關(guān)控制原理 22 MEMS光開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)介 22 控制原理與過(guò)程 22 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 硬件設(shè)計(jì)方案 23 軟件設(shè)計(jì)方案 24第四章 光開(kāi)關(guān)的市場(chǎng)分析 26 光開(kāi)關(guān)的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 26 國(guó)內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀 27 國(guó)內(nèi)情況 27 國(guó)外情況 28 發(fā)展動(dòng)態(tài) 28 市場(chǎng)潛力 30結(jié)論 31參考文獻(xiàn) 32學(xué)年論文題目（五號(hào)楷體居中書(shū)寫(xiě)）前言光纖通信技術(shù)的問(wèn)世和發(fā)展給通信業(yè)帶來(lái)了革命性的變革，目前世界大約85%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，長(zhǎng)途干線(xiàn)網(wǎng)和本地中繼網(wǎng)也已廣泛使用光纖。同時(shí)，密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)的發(fā)展和成熟為充分應(yīng)用光纖傳輸?shù)膸捄腿萘块_(kāi)拓了廣闊的空間，具有高速率、大帶寬明顯優(yōu)勢(shì)的DWDM光通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為目前通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)。光交叉互連（OXC） 技術(shù)在日益復(fù)雜的DWDM網(wǎng)中是關(guān)鍵技術(shù)之一，而光開(kāi)關(guān)作為切換光路的功能器件，則是OXC中的關(guān)鍵部分。在眾多種類(lèi)的光開(kāi)關(guān)中，微機(jī)械（MEMS）光開(kāi)關(guān)被認(rèn)為最有可能成為光開(kāi)關(guān)的主流器件。本文在概述多種光開(kāi)關(guān)原理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)收集與分析了國(guó)外研制的幾種主要的MEMS光開(kāi)關(guān)，并闡述了各自的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)。光開(kāi)關(guān)是寬帶光纖通訊系統(tǒng)中的重要器件，而基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)加工的二維陣列光開(kāi)關(guān)更是一種很有前景的器件。這種二維陣列光開(kāi)關(guān)在平面上布置有NN個(gè)微鏡，每個(gè)微鏡具有切入光路(反射)和離開(kāi)光路兩種位置狀態(tài)。光開(kāi)關(guān)與兩組N根光纖相連，分別作為入射端和出射端。當(dāng)微鏡(i，j)位于反射位置時(shí)，由第i根光纖入射的光束經(jīng)過(guò)微鏡反射后由第j根光纖射出，從而實(shí)現(xiàn)光路的選擇。第一章 光開(kāi)關(guān)的種類(lèi)雖然光開(kāi)關(guān)的歷史并不悠久，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們研究開(kāi)發(fā)了多種基于不同材料和不同原理的光開(kāi)關(guān)。 物理效應(yīng)光開(kāi)關(guān)物理效應(yīng)光開(kāi)關(guān)發(fā)展已比較成熟，可分為移動(dòng)光纖、移動(dòng)套管、移動(dòng)準(zhǔn)直器、移動(dòng)反光鏡、移動(dòng)棱鏡和移動(dòng)耦合器。傳統(tǒng)的機(jī)械式光開(kāi)關(guān)插入損耗較低（≤2dB）；隔離度高（45dB）；不受偏振和波長(zhǎng)的影響。其缺陷在于開(kāi)關(guān)時(shí)間較長(zhǎng)，一般為毫秒量級(jí)，有時(shí)還存在回跳抖動(dòng)和重復(fù)性較差的問(wèn)題。另外其體積較大，不易做成大型的光開(kāi)關(guān)矩陣。物理效應(yīng)光開(kāi)關(guān)以做成成品，國(guó)內(nèi)外公司均有各自的產(chǎn)品。 固態(tài)波導(dǎo)光開(kāi)關(guān) 固態(tài)波導(dǎo)光開(kāi)關(guān)是利用波導(dǎo)的熱光
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1