光开关制造工艺

光开关从制造工艺来分类，可分成微光机电MEMS系统方式开关和非微光机电系统方式开关。前者，主要又分为三个小类：

电磁驱动光纤：

有利用电磁线圈来驱动光纤的光纤驱动，在光纤外涂有一层磁性膜，在关闭时候，给线圈通电，从而使得光纤移动，开通时候，利用永磁铁将光纤吸引回去；

硅载物台驱动光纤：

有利用硅载物台移动来选择导通光路的开关，载物台滑板用导向槽及光纤固定用V型槽是用单晶硅各向异性蚀刻来 制成。传统技术是在载物台上堆积磁性膜，利用永磁铁使其滑动到目标位置，以便导通光路；现在，有采用光刻技术来制造线圈图样（coil pattern）的做法。

三维反射镜旋转式光纤：

有利用三维反射镜旋转方式，来导通或关闭光纤光路的

透镜驱动开关：

利用透镜的移动（垂直光轴方向的移动）来改变光路方向，焦距、移动量和光偏角度之间有关系；

平面型波导

除洛伦兹力外，还有静电力；

泡驱动：利用热毛细现象，喷墨方式；

微反射镜的取送方式；与光纤类似，有多种方式；

MARS，机械抗放射开关；

光栅光阀，GLV；

可以改变衍射光栅栅距离；

主要有：

棱镜驱动开关，用棱镜的微小移动来切换电路；

EO电光效应开关，由电场改变折射率切换电路；

TO热光效应与干涉的应用：利用马赫-曾德尔干涉；

利用等离子体效应开关；

MO磁光效应开关：利用磁场来改变偏振光方向；

光开关是一种具有一个或多个可选的传输端口.

其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的光学器件.

光开关和光放大、光信号储存等都是光学装置材料。光开关可以在皮秒（10^-12秒）内进行操作。目前它以铌酸锂和镓铝砷化合物为基础，从电子工业中脱胎形成。有一些新的材料，如液晶、聚乙炔等都比铌酸锂有更好的光学效用。

机械光开关

机架式光开关

台式光开关

微机械式光开关

手持光开关仪表

光纤环路、自动测量、光纤网络远程监控、光路切换、系统监测、实验室研发、动态配置分插复用、光路监控系统、光环路保护切换试验、光纤传感系统、光器件测试与研究

前言

第1章 光开关概论

1.1 光开关的重要性

1.1.1 光学发展对光开关的需求

1.1.2 光子技术对光开关的需求

1.2 光开关的分类

1.2.1 按光参量与工作域分类

1.2.2 按工作特性分类

1.2.3 按控制方法分类

1.3 光开关的性能参数

1.3.1 光开关的技术参数

1.3.2 对光开关参量的要求

1.3.3 光开关材料的品质因数

参考文献

第2章 电控光开关

2.1 电光开关

2.1.1 电光耦合器光开关

2.1.2 电光M-Z干涉仪光开关

2.1.3 电光数字式光开关

2.2 热光开关

2.2.1 定向耦合器型热光开关

2.2.2 M-Z干涉仪型热光开关

2.2.3 多模干涉型热光开关

2.2.4 分支型热光开关

2.2.5 相变型热光开关

2.3 液晶光开关

2.3.1 双折射型液晶光开关

2.3.2 偏振分光型液晶光开关

2.3.3 反射型液晶光开关

2.4 电控机械光开关

2.4.1 电磁机械光开关

2.4.2 MEMS尤升天

2.5 其他电控光开关

2.5.1 磁光开关

2.5.2 声光开关

参考文献

第3章 光学双稳光开关

3.1 光学双稳性概论

3.1.1 光学双稳性

3.1.2 光学双稳器件

3.2 全光型光学双稳器件

3.2.1 吸收型光学双稳器件

3.2.2 折射型光学双稳器件

3.2.3 其他全光型光学双稳器件

3.3 电光混合型光学双稳器件

3.3.1 电光非线性F-P型光学双稳器件

3.3.2 电光偏振调制型光学双稳器件

3.3.3 电光M-Z干涉仪型光学双稳器件

3.3.4 其他电光混合型光学双稳器件

3.4 光学双稳性的稳定性理论

3.4.1 光学双稳性的稳定性

3.4.2 光学双稳性的不稳定性

参考文献

第4章 非线性干涉仪全光开关

4.1 非线性耦合器全光开关

4.1.1 线性对称光耦合器原理

4.1.2 对称耦合器自相位调制全光开关

4.1.3 非对称耦合器交叉相位调制全光开关

4.1.4 非线性耦合器共振非线性全光开关

4.2 非线性M-Z干涉仪全光开关

4.2.1 对称MZI与实现光开关的条件

4.2.2 两臂折射率不同的MZI全光开关

4.2.3 两臂长度不同的MZI全光开关

4.3 非线性环共振器全光开关

4.3.1 单耦合器环共振器全光开关

4.3.2 具环共振器M.Z干涉仪全光开关

4.3.3 双耦合器环共振器全光开关

4.4 非线性Sagnac干涉仪全光开关

4.4.1 对称Sagnac干涉仪理论

4.4.2 含非对称耦合器的SI全光开关

4.4.3 用不同频率泵浦光的SI全光开关

4.4.4 环中偏置光放大器的SI全光开关

4.4.5 采用非线性耦合器的SI全光开关

参考文献

第5章 含光放大器的全光开关

5.1 光放大器基本原理

5.1.1 光放大器原理

5.1.2 掺铒光纤放大器

5.1.3 半导体光放大器

5.2 含EDFA环共振器全光开关

5.2.1 含EDFA环耦合MZI全光开关

5.2.2 含EDFA的DCRR全光开关

5.2.3 含EDFA的DCRR光学双稳开关

5.3 含半导体光放大器的全光开关

5.3.1 sOA的交叉增益调制

5.3.2 SOA的交叉相位调制

5.3.3 SOA的四波混频

参考文献

第6章 纳米光子学全光开关

6.1 纳米波导共振环全光开关

6.1.1 微环耦合MZI型纳米波导光开关

6.1.2 单耦合器微环型1×1纳米波导光开关

6.1.3 双耦合器微环型l×2纳米波导光开关

6.2 光子晶体全光开关

6.2.1 光子晶体的基本概念

6.2.2 二维光子晶体耦合器全光开关

6.2.3 二维光子晶体环共振器全光开关

6.2.4 二维光子晶体非线性MCI全光开关

6.2.5 一维光子晶体带隙移动双稳开关

6.2.6 二维光子晶体带隙移动全光开关

6.2.7 二维光子晶体缺陷位移全光开关

6.2.8 三维光子晶体全光开关

6.3 表面等离子体激元全光开关

6.3.1 表面等离子体激元及其极化子波

6.3.2 金属纳米结构的吸收谱及其应用

6.3.3 光栅耦合型SPP全光开关

6.3.4 棱镜激发型SPP全光开关

6.3.5 非线性光栅型SPP光学双稳开关

参考文献

第7章 非线性光纤光栅全光开关

7.1 非线性光纤布拉格光栅全光开关

7.1.1 光纤布拉格光栅全光开关原理

7.1.2 交叉相位调制FBG全光开关

7.1.3 自相位调制FBG全光开关

7.1.4 高非线性FBG全光开关

7.1.5 相移光纤光栅全光开关

7.2 非线性长周期光纤光栅全光开关

7.2.1 长周期光纤光栅全光开关原理

7.2.2 LPBG自相位调制全光开关

7.3 非线性长周期光纤光栅对全光开关

7.3.1 以常规光纤连接的LPFG对全光开关

7.3.2 以非线性光纤连接的LPFG对全光开关

7.4 非线性光纤布拉格光栅对的光学双稳开关

7.4.1 单FBG的传输矩阵

7.4.2 非线性FBG对光学双稳性的调制和反馈公式

7.4.3 非线性FBG对的光学双稳特性

参考文献

第8章 光学限制全光开关

8.1 光限制器概述

8.1.1 光限制的概念和用途

8.1.2 光限制器的分类与参量

8.2 反饱和吸收效应

8.2.1 反饱和吸收物理模型

8.2.2 动态反饱和吸收方程

8.2.3 稳态反饱和吸收方程解

8.3 线性光限制器

……

第9章 其他原理的全光开关

第10章 光开关在通信中的应用

参考文献

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