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光線路交換(OCS)簡介. R0 l0 I4 M+ Z8 r$ C, P
光線路交換(OCS)技術(shù)通過光纖網(wǎng)絡(luò)中的光路直接傳輸數(shù)據(jù),無需轉(zhuǎn)換為電信號,實現(xiàn)端到端連接。這種技術(shù)具有顯著優(yōu)勢:
( p. B# h7 | e4 Y高速數(shù)據(jù)傳輸能力降低傳輸延遲提高帶寬利用率
- L$ y' S% F" O) ~9 H2 Y: X& ]8 ~9 b
這些特點使OCS在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用:5 ], h. {; H0 g% _
數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施高容量通信網(wǎng)絡(luò)9 u7 S% y; x. U( ~
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v5 s5 ^2 J; v2 Q. @: DMEMS技術(shù)在光線路交換中的應(yīng)用& k3 @$ s G3 c( w
微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)通過微小的機械運動精確控制光波導(dǎo)的連接與斷開,提高了光線路交換的速度、精確度和效率。工作原理如下:懸浮電極和固定電極之間的電壓逐漸上升時,電場產(chǎn)生吸引力吸引力促使懸浮電極向固定電極移動懸浮電極的彈簧結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反作用力,平衡吸引力當(dāng)電壓達(dá)到臨界點(Pull-in Voltage)時,電場吸引力急劇增強,超過彈簧的恢復(fù)力懸浮電極隨即快速向固定電極移動* h# I* a6 s; p/ `" W6 \; D% I3 O+ ]
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/ j, a, @& s: h, A/ C$ W% t p* s% K0 R
硅基光電子技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用6 g0 L0 s4 W9 e O1 e5 x" F
最新研究成果包括:, M, ]+ }" m. k5 ]$ l9 e% [
1. 大規(guī)模數(shù)字硅基光電子交換機6 ~8 Q7 S9 H. i/ J) R8 Y$ ], t: U
64x64硅基光電子開關(guān)最多4,096個開關(guān)單元采用垂直漸逝耦合器和MEMS電容驅(qū)動器
( _+ {9 @2 S3 i4 K2 f4 T9 g/ [; n! @- g4 J v9 v2 F7 W* {: b
2. 硅基光電子MEMS相位調(diào)節(jié)器
4 l4 k" \. f- I7 ^- E采用雙階段驅(qū)動機制通過調(diào)節(jié)波導(dǎo)間距實現(xiàn)精確相位控制' D: @) _, a, e' { ]5 N
8 E, i" N% U3 Q7 X2 V9 \
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# f3 e `5 N' p2 f) ~MEMS Studio仿真案例研究
B8 r! c3 z. K- R8 Y網(wǎng)格設(shè)置與幾何結(jié)構(gòu)1 D# [" b: ?; |* [2 Z- m
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% G# F3 k% F+ I* r% ^- I0 T4 }0 T) q7 p" D0 ^- X
仿真采用三角形網(wǎng)格類型,確保MEMS結(jié)構(gòu)建模的準(zhǔn)確性。幾何設(shè)計包含光開關(guān)功能所需的關(guān)鍵元素,網(wǎng)格劃分在保證計算精度的同時兼顧仿真時間。
. F; o O2 z, Z( |/ X" s* G& z; L, E3 A3 J$ ~
制造工藝配置
- { Z$ |4 s0 c0 e$ \制造過程包含三個不同層次:
0 m1 s' c0 z, Y$ n
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1 U: g4 [/ ?- ]9 a: @1 c邊界條件/ C$ T( Q0 g3 C- \$ [
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5 Y" {$ n5 i0 U' }
1 v/ p0 L% n6 V% {0 ? Y$ b仿真設(shè)置了以下邊界條件:0 e2 K, n2 a# O# @! L
1. 電極配置:
7 D6 G0 p* d- `7 J( q, S頂面:0V(沉積 1)底面:1V(沉積 2)2 x* }" e- @) ^+ w* R* C: o
0 i# K: I# A% j, B3 {2. 位移約束:$ d: ^3 j; d2 v5 ?& k& V8 D
Z軸方向:頂面和底面鎖定(沉積 3)橋接起始點固定橋接邊緣X軸鎖定橋接邊緣和起始點Y軸鎖定
2 o5 O; M# i8 |5 Y3 i ?1 L! W6 W/ _8 S! W
仿真結(jié)果分析2 u9 L N8 M% S Q! N
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. Z! Q @) O0 d位移仿真揭示了施加電壓與電極位移的關(guān)系:' D& c' Y; o: f
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! c7 R3 d0 A% d" I; Q. W: Q, I) z/ \- P, a# T
結(jié)果顯示施加電壓與位移之間存在非線性關(guān)系,電壓增加導(dǎo)致位移逐漸增大。這一現(xiàn)象與MEMS執(zhí)行器的理論性能預(yù)測相符。5 q4 y e0 }8 K2 j4 l" t
* V& p5 m8 s( K. ~, f- t( t" D結(jié)論
3 |0 k! w9 o* [) ?* E& NMEMS Studio在光線路交換器件仿真方面表現(xiàn)出色。仿真結(jié)果為MEMS光開關(guān)的機械特性提供了深入認(rèn)識,有助于優(yōu)化實際應(yīng)用中的器件設(shè)計。精確的網(wǎng)格配置、詳細(xì)的制造工藝仿真以及全面的邊界條件設(shè)置,使MEMS器件性能建模更加準(zhǔn)確。, J* x2 {8 l2 {0 s
& [# e2 Y# a' Y7 ]5 Y
本案例展示了MEMS Studio在分析復(fù)雜光開關(guān)機制方面的強大功能,為從事光通信和硅基光電子研究的工程師提供了重要工具支持。) R+ l4 d) ] o7 t6 y
5 C `3 I! k. Z& @0 w) a
- END -/ k) K9 y% M5 h' o* {7 w; \
% }: j& l6 ] [軟件申請我們歡迎化合物/硅基光電子芯片的研究人員和工程師申請體驗免費版PIC Studio軟件。無論是研究還是商業(yè)應(yīng)用,PIC Studio都可提升您的工作效能。& p/ X$ _4 y- _- s# U/ v! N
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轉(zhuǎn)載請注明出處,請勿修改內(nèi)容和刪除作者信息!. q& x2 J/ D5 k1 U, l
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$ d) Q; i) d0 e# u/ k- c關(guān)于我們:
f. Q5 o) Z( H$ G7 D/ Y深圳逍遙科技有限公司(Latitude Design Automation Inc.)是一家專注于半導(dǎo)體芯片設(shè)計自動化(EDA)的高科技軟件公司。我們自主開發(fā)特色工藝芯片設(shè)計和仿真軟件,提供成熟的設(shè)計解決方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio,分別針對光電芯片、微機電系統(tǒng)、超透鏡的設(shè)計與仿真。我們提供特色工藝的半導(dǎo)體芯片集成電路版圖、IP和PDK工程服務(wù),廣泛服務(wù)于光通訊、光計算、光量子通信和微納光子器件領(lǐng)域的頭部客戶。逍遙科技與國內(nèi)外晶圓代工廠及硅光/MEMS中試線合作,推動特色工藝半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,致力于為客戶提供前沿技術(shù)與服務(wù)。8 { G. O" E2 Z/ K* v) y2 X2 [
! t- m: V; z4 v1 y; \- q0 b0 G, {5 ^http://www.latitudeda.com/* l) w. W) f0 p9 o8 P
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