1、全光網(wǎng)是當前光網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢,光互聯(lián)的實現(xiàn)主要依賴于光開關、光濾波器、光放大器等關鍵光電子器件和密集波分復用等系統(tǒng)技術的進展.光開關是實現(xiàn)光交換的關鍵元器件,被廣泛應用于光層的路由選擇、波長選擇、光交叉互連以及自愈保護等方面.而光波導開關是一種利用集成光波導技術實現(xiàn)的光開關,具有開關時間短,體積小,易于大規(guī)模集成等優(yōu)點,是目前光開關發(fā)展的一個重要方向.無論是M-Z干涉型光波導開關還是定向耦合式光波導開關,二者的工作機理都是利用一次電光效

2、應,改變光在介質(zhì)中的折射率,從而實現(xiàn)相位匹配,達到控制光路的目的,其發(fā)展目標都是朝著高集成度、低驅(qū)動功率、低損耗方向發(fā)展.本文首先介紹了電光開關的工作原理,并用耦合模理論對定向耦合型單電極和雙電極的結(jié)構(gòu)進行了分析比較.同時,在闡述了定向耦合光波導開關的工作原理及主要研究方法的基礎上,提出了一種新型的定向耦合器結(jié)構(gòu)的光波導開關.它以彎曲耦合波導取代傳統(tǒng)的平行波導,使波導中部的耦合系數(shù)減小,這樣可獲得較小的電壓與電極作用長度的乘積,并有利于

3、實現(xiàn)器件的高度集成.利用FD-BPM法,對新型光開關進行了仿真計算.計算中,為了減小波導的傳輸損耗,輸入與輸出部分的分支波導設計為余弦型;同時采用補償法,減小了開關的串音.仿真結(jié)果表明,在相同的尺寸條件下,彎曲結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電壓比平行結(jié)構(gòu)減小了50﹪,傳播損耗高0.36dB,達到了低驅(qū)動,低損耗的設計目的.利用文中所設計的新型定向耦合型光開關,設計了4×4光開關的模型,通過調(diào)節(jié)開關電壓,做到了4×4選擇輸出;同時該模型用作4×4星型耦合器,