一种优化MEMS光开关切换串扰的方法技术

本发明专利技术公开一种优化MEMS光开关切换串扰的方法，所述方法包括：确定每个光纤端口的防串扰安全电压区域；在切换过程中，通过控制切换电压使光信号切换路径避开防串扰安全电压区域。本发明专利技术在不进行端口筛选且保证所有端口都能正常工作的前提下，对所有端口的光串扰进行优化，保证任意两端口之间的切换都不会对其它光端口产生串扰，且生产工艺简单，易于实现。易于实现。易于实现。

A method of optimizing switching crosstalk of MEMS optical switches

【技术实现步骤摘要】
一种优化MEMS光开关切换串扰的方法


[0001]本专利技术属于光纤通信领域，具体涉及一种优化MEMS(微机电系统)光开关切换串扰的方法，可以有效改善MEMS光开关切换过程中的光串扰，提升光通信系统的整体性能指标。

技术介绍

[0002]光开关是光通信系统的基础光器件之一，是进行光信号切换路由控制的关键产品，其性能指标一直都是光通信系统重点考虑的参数。随着MEMS技术的发展和在光通信领域的深入应用，MEMS光开关以其小尺寸、低功耗等显著优势，逐渐成为光开关的主要实现技术，市场规模逐年扩大。
[0003]现有MEMS光开关的基本设计都是基于二维光纤阵列来实现，通过控制二维MEMS芯片的多角度旋转，可控制光信号在二维光纤阵列之间进行切换，实现光信号在不同方向之间的路由控制。但此种设计也引入新的问题，随着二维光纤阵列数量的增加，光信号在目标端口之间切换时，容易对切换过程中的端口产生光功率冲击，对非目标端口产生光串扰。
[0004]目前业界的MEMS光开关基本都不能保证切换过程中的光串扰，尤其是高端口数目的光开关，会对切换过程中的很多端口产生大的光功率干扰。
[0005]针对上述问题，现有的解决方案之一是通过整体系统来统一解决，不单独解决MEMS光开关的光串扰问题，此种解决方案的问题是增加了整体系统的成本和复杂度。另外的解决方案是在MEMS光开关的输出端口之间进行挑选，筛选出没有切换光串扰的端口，但引入的问题是降低了MEMS光开关的端口数目，减少了其可以进行光信号路由的数量，也增加了生产和应用的成本。
[0006]因此，业界普遍需要进行相关的技术研究，在不进行端口筛选的基础上，优化MEMS光开关的串扰，并保证所有端口都能正常工作。

技术实现思路

[0007]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种优化MEMS光开关切换串扰的方法，在不进行端口筛选且保证所有端口都能正常工作的前提下，对所有端口的光串扰进行优化，保证任意两端口之间的切换都不会对其它光端口产生串扰，且生产工艺简单，易于实现。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0009]一种优化MEMS光开关切换串扰的方法，所述方法包括：
[0010]确定每个光纤端口的防串扰安全电压区域；
[0011]在切换过程中，通过控制切换电压使光信号切换路径避开防串扰安全电压区域。
[0012]上述技术方案在不改变现有标准MEMS光开关结构的基础上，通过在每个端口附近设立防串扰安全电压区域，标记出不会产生光串扰的范围，并通过控制安全切换路径，保证了任意两端口之间的切换都不会对其它端口产生光串扰。
[0013]作为进一步的技术方案，确定每个光纤端口的防串扰安全电压区域进一步包括：
[0014]获取每个端口纤芯的最佳电压值；
[0015]设定纤芯的防串扰目标值；
[0016]基于纤芯的最佳电压值和防串扰目标值，确定每个纤芯的防串扰安全电压区域。
[0017]该技术方案利用纤芯的最佳电压值与设定的防串扰目标值，得到每个纤芯的防串扰安全电压区域，以纤芯的最佳电压值为参考点，左右延伸一防串扰安全电压区域形成该纤芯的防串扰安全区，只要切换电压不落入该防串扰安全区，则不会对该纤芯端口产生串扰。
[0018]作为进一步的技术方案，利用平面xy坐标轴定义各光纤端口，对于任一光纤端口而言，其防串扰安全电压区域由纤芯的x轴安全电压范围和y轴安全电压范围来界定。
[0019]作为进一步的技术方案，在切换过程中，切换电压需要同时满足：切换电压在x轴的电压值与纤芯在x轴的最佳电压值之间的差的绝对值大于纤芯在x轴的防串扰安全电压范围；切换电压在y轴的电压值与纤芯在y轴的最佳电压值之间的差的绝对值大于纤芯在y轴的防串扰安全电压范围。
[0020]作为进一步的技术方案，光信号在切换过程中，切换电压的变化值与光信号的当前电压值及对应纤芯的防串扰安全电压范围相关。
[0021]作为进一步的技术方案，光信号在切换过程中，切换电压在x轴和y轴的变化值遵循以下原则：
[0022][0023][0024]其中，V
(i，j)x
和V
(i，j)y
分别表示光信号在x轴和y轴任意位置的电压值，ΔV
P(i，j)x
和ΔV
P(i，j)y
分别表示纤芯P(i，j)在x轴和y轴的防串扰安全电压区域，V
P(i，j)x
和V
P(i，j)y
分别表示纤芯P(i，j)在x轴和y轴的最佳电压值。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0026](1)本专利技术不会对现有标准MEMS光开关进行结构更改，所有的原材料和生产工艺和现在完全兼容，易批量推广和实现。
[0027](2)本专利技术保证了MEMS光开关的生产效率，不会因为挑选端口而降低MEMS光开关的成品率，增加产品的成本。
[0028](3)本专利技术在光信号切换过程中的串扰值通过理论可完全保证，确保了光串扰的指标实现。
附图说明
[0029]图1为根据本专利技术实施例的MEMS光开关的二维光纤阵列分布示意图；
[0030]图2为根据本专利技术实施例的单个光纤端口的防串扰安全区域分布示意图；
[0031]图3为根据本专利技术实施例的二维光纤阵列防串扰安全区域分布示意图；
[0032]图中：1、光纤端口；2、光纤纤芯；3、防串扰安全区域。
具体实施方式
[0033]以下将结合附图对本专利技术各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0034]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0035]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0036]MEMS光开关的二维光纤阵列分布如图1所示，所有的光纤(含输入和输出)呈方形或圆形分布，通过MEMS芯片的二维旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化MEMS光开关切换串扰的方法，其特征在于，所述方法包括：确定每个光纤端口的防串扰安全电压区域；在切换过程中，通过控制切换电压使光信号切换路径避开防串扰安全电压区域。2.根据权利要求1所述一种优化MEMS光开关切换串扰的方法，其特征在于，确定每个光纤端口的防串扰安全电压区域进一步包括：获取每个端口纤芯的最佳电压值；设定纤芯的防串扰目标值；基于纤芯的最佳电压值和防串扰目标值，确定每个纤芯的防串扰安全电压区域。3.根据权利要求2所述一种优化MEMS光开关切换串扰的方法，其特征在于，利用平面xy坐标轴定义各光纤端口，对于任一光纤端口而言，其防串扰安全电压区域由纤芯的x轴安全电压范围和y轴安全电压范围来界定。4.根据权利要求3所述一种优化MEMS光开关切换串扰的方法，其特征在于，在切换过程中，切换电压需要同时满足：切换电压在x轴的电压值与纤芯在x轴的最佳电压值之间的差的绝对值大于纤芯在x轴的防串扰安全电压范围；切换电压在y轴的电压值与纤芯在y...

【专利技术属性】
技术研发人员：郇霞，龚磊，黄焱铖，
申请(专利权)人：武汉嘉迅光电有限公司，
类型：发明
国别省市：