MEMS光开关性能与发展

全光信号再生与超快波长转换，是目前很有前途的全光交换技术。一般，各种超快全光开关归根结底都离不开光的非线性效应，这里以SOA-XPM为例加以说明，实验原理如图2所示。

　　图2 利用SOA-XPM实现光开光的实验装置

　　将SOA分别置在M-Z干涉仪的两臂，开关控制脉冲注入一臂，脉冲的变化会引起SOA折射率的改变，从而引起两臂相位差△Ф的改变，即:

　　△Ф=-(2π/l)(dn/dN)(τe/[1+(wτe)2]1/2L×Vg×g×△S×cos(wτ-q)

　　其中，l——信号波长;dn/dN—折射率随载流子密度的变化量;L—SOA的腔长;τe—载流子寿命;Vg—群速度;g—增益系数;△S—载流子密度变化幅值;q—载流子密度变化和调制信号之间的相位延迟。

　　△Ф=0，π时，两臂的输出端产生通断。由于SOA的开关速度能达到皮秒量级，可用于超高速光纤通信系统。除SOA之外， M-Z干涉仪的两条支路若由非线性光波导材料如GaAs/AlGaAs组成，也可达到开关的目的。