基于MEMS的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，基于可重構(gòu)分插復(fù)用器（ROADM）節(jié)點(diǎn)的全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，為了實(shí)現(xiàn)更靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，要求下一代ROADM擁有波長(zhǎng)無(wú)關(guān)、方向無(wú)關(guān)、無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的特性，簡(jiǎn)稱為CDC ROADM。傳統(tǒng)的CDC ROADM中基于組播交換機(jī)的上/下路模塊成本高昂、體積龐大，嚴(yán)重制約了CDC ROADM的應(yīng)用規(guī)模。本文設(shè)計(jì)了一種可用于高維CDC ROADM上/下路模塊的M×N端口波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)（WSS），以兩個(gè)大規(guī)模二維MEMS微反射鏡陣列為核心實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇和光路

2、調(diào)節(jié)，并對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。
　　根據(jù)WSS系統(tǒng)中MEMS微反射鏡的高數(shù)量、靜電扭臂式驅(qū)動(dòng)等特性，在尺寸受限的電路板上集成多片DH9685A芯片和數(shù)百路高壓輸出通道，以預(yù)留通信接口的方式，實(shí)現(xiàn)人機(jī)通信和系統(tǒng)拓展，最終完成了一個(gè)體積小、通道多、可拓展的WSS硬件電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　基于上述WSS硬件控制電路，制定了大規(guī)模MEMS微鏡陣列的控制協(xié)議，設(shè)計(jì)了一種可隨硬件系統(tǒng)拓展的軟件架構(gòu)，并以模塊化設(shè)計(jì)的思想完成了W

3、SS控制軟件的方案設(shè)計(jì)和代碼編寫(xiě)。控制軟件通過(guò)了功能性、可靠性及完備性測(cè)試，可作為WSS系統(tǒng)的樞紐，控制WSS硬件控制電路驅(qū)動(dòng)MEMS微鏡陣列，實(shí)現(xiàn)WSS系統(tǒng)的智能控制。
　　搭建基于MEMS技術(shù)的3×36端口WSS系統(tǒng)，驗(yàn)證了控制系統(tǒng)的功能，并對(duì)WSS的關(guān)鍵性能進(jìn)行了測(cè)試與分析。最終得出本文設(shè)計(jì)的WSS信道間隔為50GHz、0.5dB帶寬大于20GHz，3dB帶寬大于35GHz，信道插入損耗小于6.35dB，隔離度大于30dB。