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基于扫描反射镜结构的多路光开关

肖泽华 李明宇 苏国帅 何泽南

肖泽华, 李明宇, 苏国帅, 何泽南. 基于扫描反射镜结构的多路光开关[J]. 中国光学(中英文). doi: 10.37188/CO.2022-0020
引用本文: 肖泽华, 李明宇, 苏国帅, 何泽南. 基于扫描反射镜结构的多路光开关[J]. 中国光学(中英文). doi: 10.37188/CO.2022-0020
XIAO Ze-hua, LI Ming-yu, SU Guo-shuai, He Ze-nan. Multi-channel optical switching based on scanning mirror instrumentation[J]. Chinese Optics. doi: 10.37188/CO.2022-0020
Citation: XIAO Ze-hua, LI Ming-yu, SU Guo-shuai, He Ze-nan. Multi-channel optical switching based on scanning mirror instrumentation[J]. Chinese Optics. doi: 10.37188/CO.2022-0020

基于扫描反射镜结构的多路光开关

doi: 10.37188/CO.2022-0020
基金项目: 国家重点研发计划项目(No. 2020YFC2004600);国家自然科学基金项目(No. 62027825);吉林省教育厅项目(No. JJKH2021822KJ);高等学校学科创新引智计划(111计划No. D21009)的支持
详细信息
    作者简介:

    肖泽华(1997—),男,甘肃白银人,长春理工大学硕士研究生,2019年于长春理工大学光电工程学院获学士学位,主要研究微纳光学与光子学器件。E-mail:xzhcusted@163.com

    李明宇(1978—),男,吉林长春人,教授,博士,2006年于浙江大学光电信息工程学院获博士学位,2006年至2008年于浙江大学光电工程学系师资博士后,2009年于瑞典皇家工学院电子与应用物理工程学系博士后,主要研究方向为集成光学。E-mail:limingyu@cust.edu.cn

    通讯作者:

    李明宇,通讯地址:limingyu@cust.edu.cn

  • 中图分类号: TH744

Multi-channel optical switching based on scanning mirror instrumentation

Funds: Supported by the National Key R&D Program of China (Grant No. 2020YFC2004600); the National Natural Science Foundation of China (No. 62027825); the Jilin Provincial Department of Education (No. JJKH20210822KJ); the 111 Project of China (No. D21009)
More Information
  • 摘要: 本文设计了一种基于扫描反射镜的光开关,使用嵌入式Linux可编程控制。在触摸显示器的UI界面上进行光纤阵列通道间的具体切换操作。此外,可以预先设定光开关的切换顺序、停留时间。光开关光路可自动对光校准来保证每个通道的输出功率最大。本文分析了此种光开关的设计原理,通过实验测试了光开关的性能。实验结果表明当使用单模光纤阵列时,平均插入损耗小于17 dB,相邻通道间的平均串扰低于30 dB,相邻通道间切换时间小于1.3 mS。对于多模光线阵列平均插入损耗小于2.4 dB。它具有低损耗、低延时、高精度、稳定性好、重复性高、通道间串扰小、人机交互良好等优点,可应用于波分复用器件,多路光波导传感器等光学器件的测试。

     

  • 图 1  光路图示意图

    Figure 1.  Schematic diagram of the optical path

    图 2  硬件结构图

    Figure 2.  Hardware structure diagram

    图 3  PD探测器及其运算放大电路的响应曲线图

    Figure 3.  Response curve of the PD detector and its amp circuit

    图 4  PD探测模块通信方式

    Figure 4.  PD Detection module communication mode

    图 5  扫描反射镜模块通信方式

    Figure 5.  Scanning mirror module communication mode

    图 6  多路光开关应用程序

    Figure 6.  Multichannel light switch application

    图 7  实际系统结构图

    Figure 7.  Actual system structure

    图 8  WDM光谱曲线图

    Figure 8.  WDM spectrum curve

    图 9  光路切换时间图

    Figure 9.  Optical path switching time diagram

    表  1  单模光纤阵列各通道功率及损耗

    Table  1.   Power and loss of each channel of the single-mode fiber array

    通道数功率(dBm)损耗(dB)
    1−10.8116.90
    2−10.8616.77
    3−10.7216.81
    4−10.6916.68
    5−10.5416.63
    6−10.4816.57
    7−10.3716.46
    8−10.4316.52
    9−10.5116.60
    10−10.6316.72
    11−10.6916.78
    12−10.7316.62
    13−10.7916.89
    下载: 导出CSV

    表  2  多模光纤阵列各通道功率及损耗

    Table  2.   Power and loss of each channel of the multimode fiber array

    通道数功率(dBm)损耗(dB)
    13.762.33
    23.732.36
    33.692.40
    43.772.32
    53.762.33
    63.822.27
    73.872.22
    83.862.23
    93.832.26
    103.802.29
    113.782.31
    123.772.32
    133.722.37
    下载: 导出CSV
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  • 网络出版日期:  2022-05-16

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