干涉型電光開關(guān)分為MZI型和X交叉型,使用最多的是MZI型,它由一個(gè)2×2的MZI和兩個(gè)3dB定向耦合器組成。輸入定向耦合器把輸入光一分為二并進(jìn)入MZI的兩個(gè)波導(dǎo)臂傳輸,在傳輸期間,通過電極兩端的電壓,改變波導(dǎo)臂的折射率,使兩個(gè)波導(dǎo)臂的光束產(chǎn)生相位差。當(dāng)具有不同相位的兩束光匯集于輸出定向耦合器時(shí),兩束光發(fā)生干涉,通過控制干涉的狀態(tài)（相長或相消干涉）,達(dá)到切換輸出端口的目的。X交叉型開關(guān)也屬于干涉型電光開關(guān),它是通過交叉部的模式間的干涉實(shí)現(xiàn)光的開/關(guān)。圖5為MZI型和X交叉型光開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
干涉型光開關(guān)
Y分支型電光開關(guān)由輸入/輸出單模光波導(dǎo)、線性Y分支型波導(dǎo)和Y分支上的電極構(gòu)成。這種電光開關(guān)是通過Y分支的兩個(gè)輸出分支波導(dǎo)的折射率變化,實(shí)現(xiàn)數(shù)字式輸出,故有時(shí)將這種光開關(guān)稱之為數(shù)字光開關(guān)。
b) 熱光開關(guān)
熱光開關(guān)是基于熱光效應(yīng)的光開關(guān),所謂熱光效應(yīng)是指光介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而發(fā)生變化的物理效應(yīng)。對半導(dǎo)體熱光開關(guān)而言,典型的材料是Si和SiO2。熱光開關(guān)的最大優(yōu)點(diǎn)是可制作光開關(guān)矩陣,基于MZI的熱光開關(guān)是制作光開關(guān)矩陣的首選結(jié)構(gòu)。
結(jié)束語
在各種集成光學(xué)器件中,用于光纖通信的器件已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步,并具有了一定的規(guī)模。但是,光纖通信的發(fā)展呼喚著功能更全、指標(biāo)更先進(jìn)的集成光學(xué)器件。在現(xiàn)階段纖維光學(xué)和集成光學(xué)將共同發(fā)展、互為補(bǔ)充;分立器件和集成光學(xué)器件將長期共存,但趨勢是集成化。
現(xiàn)在,集成光學(xué)器件還處于研究開發(fā)階段的初期,集成的規(guī)模、器件的性能、市場的規(guī)模遠(yuǎn)不能和微電子器件相比。但作為21世紀(jì)光通信網(wǎng)的關(guān)鍵元件,集成光學(xué)器件肯定將占據(jù)很重要的地位。
