光开关的原理及种类

光开关的原理及种类

　　光开关性能参数有多种，如：快切换速度、高隔离度、小插入损耗、对偏振不敏感及可靠性，不同领域对它的要求也各不相同。其种类有保护、切换系统中常用的传统光机械开关，也有这几年飞速发展的新型光开关，如：热光开关、液晶开关、电光开关、声光开关、微光机电系统光开关、气泡开关等。在超高速光通信领域，还有马赫-曾德尔(Maeh-Zehnder)干涉型光开关、非线性环路镜光开关等光控开关。

　　1、机械光开关

　　传统机械光开关的工作原理：通过热、静电等动力，旋转微反射镜，将光直接送到或反射到输出端。特点是开关速度比较慢、性价比好，在很多领域有市场前景，但体积大、不易规模集成的缺点限制了其在未来光通信领域的应用。在此基础上，近几年发展很快的是MOEMS光开关，它是微机电系统和传统光技术相结合的新型开关，特别是具有光信号的数据格式透明、与偏振无关、差损小、可靠性好、速度快、容易集成的优点。

　　2、电光效应开关

　　电光效应光开关多由光电晶体材质（如LiNbO3或其他半导体材质）波导材质制成，两条波导通路连接成M-Z干涉结构，外加电压可改变波导材质的折射率，从而控制两臂的相位差，利用干涉效应实现了光的通断。它的特点是速度快，但与偏振有关，成本较高。

       3、光控开关

　　现在比较成熟的型号有：基于NOLM原理和SOA非线性效应(如XPM：cross phase modulation)制作的全光开关。它们不仅用于超快开关交换，而且还可用于全光信号再生与超快波长转换，是目前很有前途的全光交换技术。