喷墨气泡光开关有两个重要因素要考虑:(1)如何很好地控制光开关的状态,如光开关频繁动作或长期维持气泡状态。(2)喷墨气泡光开关封装后,其内部材料和液体的生存时间问题(如典型的20年)。 液晶光开关 液晶光开关(图6)的工作状态基于对偏振的控制:一路偏振光被反射,而另一路可以通过。典型的液晶器件将包括无源和有源两部分。无源部分,如分路器将入射光分为两路偏振光。根据是否使用电压,有源部分或者改变入射光的偏振态或者不加改变。由于电光效应,在液晶上施加电压将改变非常光的折射率,从而改变非常光的偏振状态,本来平行光经过在液晶中的传输会变成垂直光。液晶的电光系数很高,是铌酸锂的几百万倍,使液晶成为最有效的光电材料。电控液晶光开关的交换速度可达亚微秒级,未来将可以达到纳秒级。 Spectraswitch公司的WaveWalker产品是一个固态产品,其1×2和2×2介入损耗小于1db,极化损耗为0.2db,交换时间为4ms左右,交换波长的范围为C波段。液晶光开关没有移动部分,所以提高了系统的稳定性。Chorumtech公司的PolarShift液晶光开关能达到毫秒量级的交换速度,具有高消光比、低介入和极化损耗、低串扰等特点。Corning公司也正投资于液晶光开关产品的开发。 热光效应开关 热光技术一般用于制作小型光开关。典型的如1×1、1×2、2×2等,更大的光开关可由1×2光开关元件在同一晶片上集成。 热光开关主要有两种基本类型:数字型光开关(DOS:Digital optical switches)和干涉型光开关(Interferometric switches)。干涉型光开关具有结构紧凑的优点,缺点是对波长敏感。因此,通常需要进行温度控制。它们都是在介质材料,如玻璃或硅基片上,先做上波导结构,然后,在波导上蒸镀金属薄膜加热器,金属薄膜通电发热,导致其下面的波导的折射率发生变化,从而实现光的开关动作。 数字型光开关 当加热器温度加热到一定温度,开关将保持固定状态。最简单的设备 1×2光开关,称为Y型分支热光开关。当对Y型的一个臂加热时,它改变折射率,阻断了光线通过此臂。DOS可由硅或聚合物制造。后者比前者具有更低的功耗和更高的光损耗。
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