多通道阵列MEMS光开关

MEMS全称Micro Electromechanical System（微机电系统），是一种通常在硅晶圆上以IC工艺制备的微机电系统，微机械结构的制备工艺包括光刻、离子束刻蚀、化学腐蚀、晶片键合等，同时在机械结构上制备了电，以便通过电子技术进行控制。
光开关具有一个或多个可选择的传输窗口，可分为2×2，1×N，M×N多种端口配置形式。光开关在光纤通信系统中有着广泛的应用，其实现技术多种多样，包括：机械光开关、热光开关、声光开关、电光开关、磁光开关、液晶光开关和MEMS光开关，等等。其中机械光开关和MEMS光开关是目前应用较为广泛的两种光开关。

基于MEMS技术的2×2端口光开关的原理如图所示，四根光波导被设置于四个方向，一个竖直的MEMS微镜被设置成45°角方向。当微镜未介入光路时，来自波导1和2的光束分别耦合到波导3和4中，端口连接状态为1→3和2→4，此为直通状态；当微镜插入光路时，来自波导1和2的光束经微镜反射，分别耦合至端口4和3，端口连接状态为1→4和2→3，此为交叉状态。

机械光开关的工作原理是借助机械装置物理地移动光纤来重定向光信号。通过移动棱镜或定向耦合器，将输入端的光导向所需要输出的端口。机械式光开关分主要有3种类型：一是采用棱镜切换光路技术，二是采用反射镜切换技术，三是通过移动光纤切换光路。

光纤通信系统中，光开关（Optical Switch，OS）主要用于光路中实现光信号的物理切换或其他逻辑操作，多用于光交叉连接OXC（Optical Cross-connect）技术中作为切换光路的关键器件。
8×16端口MCS光开关的结构如图2所示，它包括8个1×16端口的PLC光分路器和16个8×1端口的光开关，光分路器通常以PLC技术制备，而1×N端口光开关通常采用MEMS技术。常用的是1×8和1×16端口光开关