基于微機電系統(tǒng)的光開關(guān)可分為兩種方法:數(shù)字 1D 和模擬 2D。在這兩種情況下,都是通過驅(qū)動微型反射鏡將光從給定的輸入端口重新定向到給定的輸出端口。在模擬 2D 開關(guān)中,通過旋轉(zhuǎn)鏡面來實現(xiàn)開關(guān)功能,這就需要帶有固件的電子設(shè)備來保持每個耦合位置。這些開關(guān)的缺點是在斷電時會丟失位置,以及在切換過程中信號可能會泄漏到非預(yù)期通道的無命中問題。2D 也不適合同時通過幾個端口輸入光線,因為這可能會超過功率閾值并對反射鏡造成損壞。不過,當(dāng) N>8 時,2D 是 1xN 開關(guān)中最低的。
圖 1.模擬 2D 1xN MEMS 開關(guān)
在一維 MEMS 開關(guān)中,每個鏡面只能在兩個數(shù)字位置內(nèi)移動:進入或離開光路。我們使用的專有熱致動數(shù)字 MEMS 具有快速開關(guān)、直接低驅(qū)動電壓、防振動故障安全鎖存以及斷電時保留光路等主要優(yōu)勢。典型的 MEMS 鏡面排列和數(shù)字光學(xué)開關(guān)的工作原理如圖 2 所示。
1D MEMS 的 1×2 和 2×2 配置成本最低。
圖 2.數(shù)字 1D 1xN MEMS 開關(guān)