耦合波導(dǎo)開關(guān),耦合波導(dǎo)開關(guān)原理是什么?

耦合波導(dǎo)開關(guān),耦合波導(dǎo)開關(guān)原理是什么?

耦合，有聯(lián)系的意思,指信號由第一級向第二級傳遞的過程，一般不加注明時往往是指交流耦合。耦合常數(shù)是指耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應(yīng)的時間常數(shù)。

耦合波導(dǎo)開關(guān)是利用鈮酸鋰（LiNbO3）材料制作的。鈮酸鋰是一種很好的電光材料，它具有折射率隨外界電場變化而改變的光學(xué)特性。在鈮酸鋰基片上進(jìn)行擴(kuò)散，以形成折射率逐漸增加的光波導(dǎo)，即光通道，再焊上電極，它便可以作為光交換元件了。當(dāng)兩個很接近的波導(dǎo)進(jìn)行適當(dāng)?shù)鸟詈蠒r，通過這兩個波導(dǎo)的光束將發(fā)生能力交換，并且能力交換的強(qiáng)度隨著耦合系數(shù)、平行波導(dǎo)的長度和兩波導(dǎo)之間的相位差而變化。只要所選的參數(shù)得當(dāng)，那么光束將會在兩個波導(dǎo)上完全交錯。另外，若在電極上施加一定的電壓，將會改變波導(dǎo)的折射率和相位差。由此可見，通過控制電極上的電壓，將會獲得如圖中所示的平行和交叉兩種交換狀態(tài)。

圖1 耦合波導(dǎo)開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 耦合波導(dǎo)開關(guān)邏輯表示圖

耦合波導(dǎo)開關(guān)的特點(diǎn)：半導(dǎo)體光放大器只有一個輸入端和一個輸出端，而耦合波導(dǎo)開關(guān)除了一個控制電極以外，還有兩個輸入端和兩個輸出端。典型的波導(dǎo)長度為數(shù)個mm，激勵電壓約為5V。交換速度主要依賴于電極間的電容，最大速率可達(dá)Gb/s量級.