光開關(guān)應(yīng)用場合

光纖環(huán)路、自動測量、光纖網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控、光路切換、系統(tǒng)監(jiān)測、實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、動態(tài)配置分插復(fù)用、光路監(jiān)控系統(tǒng)、光環(huán)路保護(hù)切換試驗(yàn)、光纖傳感系統(tǒng)、光器件測試與研究

機(jī)械光開關(guān)

機(jī)架式光開關(guān)

臺式光開關(guān)

微機(jī)械式光開關(guān)

手持光開關(guān)儀表

光開關(guān)從制造工藝來分類，可分成微光機(jī)電MEMS系統(tǒng)方式開關(guān)和非微光機(jī)電系統(tǒng)方式開關(guān)。前者，主要又分為三個小類：

電磁驅(qū)動光纖：

有利用電磁線圈來驅(qū)動光纖的光纖驅(qū)動，在光纖外涂有一層磁性膜，在關(guān)閉時候，給線圈通電，從而使得光纖移動，開通時候，利用永磁鐵將光纖吸引回去；

硅載物臺驅(qū)動光纖：

有利用硅載物臺移動來選擇導(dǎo)通光路的開關(guān)，載物臺滑板用導(dǎo)向槽及光纖固定用V型槽是用單晶硅各向異性蝕刻來 制成。傳統(tǒng)技術(shù)是在載物臺上堆積磁性膜，利用永磁鐵使其滑動到目標(biāo)位置，以便導(dǎo)通光路；現(xiàn)在，有采用光刻技術(shù)來制造線圈圖樣（coil pattern）的做法。

三維反射鏡旋轉(zhuǎn)式光纖：

有利用三維反射鏡旋轉(zhuǎn)方式，來導(dǎo)通或關(guān)閉光纖光路的

透鏡驅(qū)動開關(guān)：

利用透鏡的移動（垂直光軸方向的移動）來改變光路方向，焦距、移動量和光偏角度之間有關(guān)系；

平面型波導(dǎo)

除洛倫茲力外，還有靜電力；

泡驅(qū)動：利用熱毛細(xì)現(xiàn)象，噴墨方式；

微反射鏡的取送方式；與光纖類似，有多種方式；

MARS，機(jī)械抗放射開關(guān)；

光柵光閥，GLV；

可以改變衍射光柵柵距離；

主要有：

棱鏡驅(qū)動開關(guān)，用棱鏡的微小移動來切換電路；

EO電光效應(yīng)開關(guān)，由電場改變折射率切換電路；

TO熱光效應(yīng)與干涉的應(yīng)用：利用馬赫-曾德爾干涉；

利用等離子體效應(yīng)開關(guān)；

MO磁光效應(yīng)開關(guān)：利用磁場來改變偏振光方向；

光開關(guān)是一種具有一個或多個可選的傳輸端口.

其作用是對光傳輸線路或集成光路中的光信號進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作的光學(xué)器件.

光開關(guān)和光放大、光信號儲存等都是光學(xué)裝置材料。光開關(guān)可以在皮秒（10^-12秒）內(nèi)進(jìn)行操作。目前它以鈮酸鋰和鎵鋁砷化合物為基礎(chǔ)，從電子工業(yè)中脫胎形成。有一些新的材料，如液晶、聚乙炔等都比鈮酸鋰有更好的光學(xué)效用。

前言

第1章 光開關(guān)概論

1.1 光開關(guān)的重要性

1.1.1 光學(xué)發(fā)展對光開關(guān)的需求

1.1.2 光子技術(shù)對光開關(guān)的需求

1.2 光開關(guān)的分類

1.2.1 按光參量與工作域分類

1.2.2 按工作特性分類

1.2.3 按控制方法分類

1.3 光開關(guān)的性能參數(shù)

1.3.1 光開關(guān)的技術(shù)參數(shù)

1.3.2 對光開關(guān)參量的要求

1.3.3 光開關(guān)材料的品質(zhì)因數(shù)

參考文獻(xiàn)

第2章 電控光開關(guān)

2.1 電光開關(guān)

2.1.1 電光耦合器光開關(guān)

2.1.2 電光M-Z干涉儀光開關(guān)

2.1.3 電光數(shù)字式光開關(guān)

2.2 熱光開關(guān)

2.2.1 定向耦合器型熱光開關(guān)

2.2.2 M-Z干涉儀型熱光開關(guān)

2.2.3 多模干涉型熱光開關(guān)

2.2.4 分支型熱光開關(guān)

2.2.5 相變型熱光開關(guān)

2.3 液晶光開關(guān)

2.3.1 雙折射型液晶光開關(guān)

2.3.2 偏振分光型液晶光開關(guān)

2.3.3 反射型液晶光開關(guān)

2.4 電控機(jī)械光開關(guān)

2.4.1 電磁機(jī)械光開關(guān)

2.4.2 MEMS尤升天

2.5 其他電控光開關(guān)

2.5.1 磁光開關(guān)

2.5.2 聲光開關(guān)

參考文獻(xiàn)

第3章 光學(xué)雙穩(wěn)光開關(guān)

3.1 光學(xué)雙穩(wěn)性概論

3.1.1 光學(xué)雙穩(wěn)性

3.1.2 光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.2 全光型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.2.1 吸收型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.2.2 折射型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.2.3 其他全光型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.3 電光混合型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.3.1 電光非線性F-P型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.3.2 電光偏振調(diào)制型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.3.3 電光M-Z干涉儀型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.3.4 其他電光混合型光學(xué)雙穩(wěn)器件

3.4 光學(xué)雙穩(wěn)性的穩(wěn)定性理論

3.4.1 光學(xué)雙穩(wěn)性的穩(wěn)定性

3.4.2 光學(xué)雙穩(wěn)性的不穩(wěn)定性

參考文獻(xiàn)

第4章 非線性干涉儀全光開關(guān)

4.1 非線性耦合器全光開關(guān)

4.1.1 線性對稱光耦合器原理

4.1.2 對稱耦合器自相位調(diào)制全光開關(guān)

4.1.3 非對稱耦合器交叉相位調(diào)制全光開關(guān)

4.1.4 非線性耦合器共振非線性全光開關(guān)

4.2 非線性M-Z干涉儀全光開關(guān)

4.2.1 對稱MZI與實(shí)現(xiàn)光開關(guān)的條件

4.2.2 兩臂折射率不同的MZI全光開關(guān)

4.2.3 兩臂長度不同的MZI全光開關(guān)

4.3 非線性環(huán)共振器全光開關(guān)

4.3.1 單耦合器環(huán)共振器全光開關(guān)

4.3.2 具環(huán)共振器M.Z干涉儀全光開關(guān)

4.3.3 雙耦合器環(huán)共振器全光開關(guān)

4.4 非線性Sagnac干涉儀全光開關(guān)

4.4.1 對稱Sagnac干涉儀理論

4.4.2 含非對稱耦合器的SI全光開關(guān)

4.4.3 用不同頻率泵浦光的SI全光開關(guān)

4.4.4 環(huán)中偏置光放大器的SI全光開關(guān)

4.4.5 采用非線性耦合器的SI全光開關(guān)

參考文獻(xiàn)

第5章 含光放大器的全光開關(guān)

5.1 光放大器基本原理

5.1.1 光放大器原理

5.1.2 摻鉺光纖放大器

5.1.3 半導(dǎo)體光放大器

5.2 含EDFA環(huán)共振器全光開關(guān)

5.2.1 含EDFA環(huán)耦合MZI全光開關(guān)

5.2.2 含EDFA的DCRR全光開關(guān)

5.2.3 含EDFA的DCRR光學(xué)雙穩(wěn)開關(guān)

5.3 含半導(dǎo)體光放大器的全光開關(guān)

5.3.1 sOA的交叉增益調(diào)制

5.3.2 SOA的交叉相位調(diào)制

5.3.3 SOA的四波混頻

參考文獻(xiàn)

第6章 納米光子學(xué)全光開關(guān)

6.1 納米波導(dǎo)共振環(huán)全光開關(guān)

6.1.1 微環(huán)耦合MZI型納米波導(dǎo)光開關(guān)

6.1.2 單耦合器微環(huán)型1×1納米波導(dǎo)光開關(guān)

6.1.3 雙耦合器微環(huán)型l×2納米波導(dǎo)光開關(guān)

6.2 光子晶體全光開關(guān)

6.2.1 光子晶體的基本概念

6.2.2 二維光子晶體耦合器全光開關(guān)

6.2.3 二維光子晶體環(huán)共振器全光開關(guān)

6.2.4 二維光子晶體非線性MCI全光開關(guān)

6.2.5 一維光子晶體帶隙移動雙穩(wěn)開關(guān)

6.2.6 二維光子晶體帶隙移動全光開關(guān)

6.2.7 二維光子晶體缺陷位移全光開關(guān)

6.2.8 三維光子晶體全光開關(guān)

6.3 表面等離子體激元全光開關(guān)

6.3.1 表面等離子體激元及其極化子波

6.3.2 金屬納米結(jié)構(gòu)的吸收譜及其應(yīng)用

6.3.3 光柵耦合型SPP全光開關(guān)

6.3.4 棱鏡激發(fā)型SPP全光開關(guān)

6.3.5 非線性光柵型SPP光學(xué)雙穩(wěn)開關(guān)

參考文獻(xiàn)

第7章 非線性光纖光柵全光開關(guān)

7.1 非線性光纖布拉格光柵全光開關(guān)

7.1.1 光纖布拉格光柵全光開關(guān)原理

7.1.2 交叉相位調(diào)制FBG全光開關(guān)

7.1.3 自相位調(diào)制FBG全光開關(guān)

7.1.4 高非線性FBG全光開關(guān)

7.1.5 相移光纖光柵全光開關(guān)

7.2 非線性長周期光纖光柵全光開關(guān)

7.2.1 長周期光纖光柵全光開關(guān)原理

7.2.2 LPBG自相位調(diào)制全光開關(guān)

7.3 非線性長周期光纖光柵對全光開關(guān)

7.3.1 以常規(guī)光纖連接的LPFG對全光開關(guān)

7.3.2 以非線性光纖連接的LPFG對全光開關(guān)

7.4 非線性光纖布拉格光柵對的光學(xué)雙穩(wěn)開關(guān)

7.4.1 單FBG的傳輸矩陣

7.4.2 非線性FBG對光學(xué)雙穩(wěn)性的調(diào)制和反饋公式

7.4.3 非線性FBG對的光學(xué)雙穩(wěn)特性

參考文獻(xiàn)

第8章 光學(xué)限制全光開關(guān)

8.1 光限制器概述

8.1.1 光限制的概念和用途

8.1.2 光限制器的分類與參量

8.2 反飽和吸收效應(yīng)

8.2.1 反飽和吸收物理模型

8.2.2 動態(tài)反飽和吸收方程

8.2.3 穩(wěn)態(tài)反飽和吸收方程解

8.3 線性光限制器

……

第9章 其他原理的全光開關(guān)

第10章 光開關(guān)在通信中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

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