摘要: 随着3G时代的到来，超高速、超大容量和超长距离是光通信发展的必然趋势。光开关与光开关阵列是光纤通信系统重要的光器件，随着光纤通信技术的发展，DWDM在城域网和接入网的应用对具有插/分和交换功能的光开关的需要更加迫切。论文结合光开关研究目前... 展开 随着3G时代的到来，超高速、超大容量和超长距离是光通信发展的必然趋势。光开关与光开关阵列是光纤通信系统重要的光器件，随着光纤通信技术的发展，DWDM在城域网和接入网的应用对具有插/分和交换功能的光开关的需要更加迫切。论文结合光开关研究目前国内外的发展现状和实际，在教育部博士学科点专项科研基金资助项目“光栅阵列－反射式微型光开关原理研究”及重庆市科委自然科学基金计划资助项目“基于MEMS技术的闪耀光开关原理研究”的资助下，对一种反射式微型光开关的相关技术进行了较为深入的研究。 论文主要完成了以下几方面的工作： 1.对光开关发展历史及国内外主流技术进行了综述； 2.在对微光栅阵列器件的衍射角、衍射效率和光栅参数优化理论进行认真分析和较为深入研究的基础上，建立了光栅栅距对可见的衍射边缘影响的理论模型； 3.在分析讨论的基础上，建立了闪耀光栅的光栅常数、闪耀角、入射角、入射波长与衍射角的关系，找出了入射角限制波长带宽的基本规律，并对确定光波的工作方式进行了讨论； 4.运用高斯光束的ABCD矩阵原理，对光开关中高斯光束在自由空间中的传输规律进行了分析，设计出用于光束准直扩束的微球透镜及 V型槽自准直基座，通过实验分析获得光栅的闪耀角与特定的干涉级的光学特性及其相互作用的关系； 5.讨论了光开关的制作工艺，重点分析了影响光开关分辨率、衍射效率、精度等性能的工艺参数，通过工艺的比较，光开关制造采用灰阶掩模图形转印法，使高台阶数、精密尺寸的光开关制造工艺更加简单； 6.利用软件对系统进行了仿真实验，实验结果表明设计的反射式微型光开关满足预期要求。 收起