MEMS交换,MEMS交换原理是什么?

MEMS交换,MEMS交换原理是什么?

采用微电子机械技术（MEMS）的光交换。这种光交换的结构实质上是一个二维易镜片阵，当进行光交换时，通过移动光纤末端或改变镜片角度，把光直接送到或反射到交换机的不同输出端。采用微电子机械系统技术可以在极小的晶片上排列大规模机械矩阵，其响应速度和可靠性大大提高。

这种光交换实现起来比较容易，插入损耗低，串音低，消光比好，偏振和基于波长的损耗也非常低，对不同环境的适应能力良好，功率和控制电压较低，并具有闭锁功能，缺点是交换速度只能达到ms级。

微镜阵列通过静电或磁力控制微小镜元，属于微电机械系统（MEMS）技术。如果这些镜元只能有开关两种状态，微镜阵列被称为二维MEMS，如果镜元能绕两个轴旋转停在多个位置，则称此微镜阵列为三维MEMS。而二维微镜阵列是最为常用的光交换方式。微小镜元置于两根光纤之间，当开关断开时，微小镜元不工作，让光信号从一根光纤传到另一根光纤，当开关闭合时，通过静电场作用，将微小镜元支起，使光信号被反射回去。通过光开关阵列即可实现交换。

3D MEMS 光交换单元主要由三部分组成：I/O光纤阵列、 MEMS微平面镜阵列及一折叠平面镜。其中，I/O阵列中每根光纤接有一个校准微透镜。 当一束光进入光纤阵列时， 受微透镜校准后照射到 MEMS 微平面镜振列 中的一个平面镜上。该镜受控倾斜，将入射光反射到折叠平面镜上。折叠平面镜反过来又将光反射到MEMS另外一个微平面镜上，由该平面镜将光线反射到合适的输出光纤/透镜上，由此耦合到输出单模光纤输出。

MEMS技术除了用于光交换外，还可用于DGEF（动态增益均衡滤波器），可变光衰减器，可编程光分插复用模块，动态色散补偿器件等。

广泛的应用和不断成熟的技术使得MEMS的制作成本有望在不久的将来大幅度降低。这将真正使得原来只能用于骨干通信领域的昂贵的全光交换系统走入高性能计算机系统内部，甚至走入寻常百姓家。