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光線路交換(OCS)簡介, L7 x5 @; L3 r3 j5 _3 W7 \
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:' u" s5 y" u) ~7 v% W# Z6 H
高速數(shù)據(jù)傳輸能力降低傳輸延遲提高帶寬利用率2 ]! i( N9 v4 m9 N6 Q/ N: N
% y+ [4 h& g2 l6 T2 r* _* Z這些特點使OCS在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用:7 ~, p$ I2 X% \. S. N
數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施高容量通信網(wǎng)絡(luò)9 o9 m, d' g4 E+ y
. t( k" z7 x5 \. ?4 @. J( |3 p$ C7 m" d7 P0 t: x# u
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" I) } M: L% F* C, w$ }* pMEMS技術(shù)在光線路交換中的應(yīng)用9 Y/ F: H: U6 k; ~# T! V9 K
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)通過微小的機(jī)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(qiáng),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; U1 e. {1 p9 H7 N; v
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, w w8 y& T% d3 l
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9 m3 u4 |1 B' p9 N/ y, n
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3 n" `% \% x# n v. g5 s
硅基光電子技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用
8 p" A+ t) V. D) Q- f最新研究成果包括:7 I% ?* V6 A+ g# Z0 ?
1. 大規(guī)模數(shù)字硅基光電子交換機(jī)5 L% k! w9 G- L
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) O( X X5 {$ p( m; A. w
. j+ v3 b& [) c0 X2. 硅基光電子MEMS相位調(diào)節(jié)器
# w' T2 ^1 `+ U q9 }7 h采用雙階段驅(qū)動機(jī)制通過調(diào)節(jié)波導(dǎo)間距實現(xiàn)精確相位控制3 p- i9 ^$ g8 `$ k* Q2 w
" H( u) h* R5 M% N4 w
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; X5 }3 v; D) x! x$ hMEMS Studio仿真案例研究: C8 L5 e& i6 T5 h% }, [! t) h$ H
網(wǎng)格設(shè)置與幾何結(jié)構(gòu)/ z% X2 w% s; Z9 C4 t& {
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/ ?/ O( Q5 G) K) K" @3 f" \% Q0 }
K2 Z7 H7 c# ~: o- v" c5 ~) 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。
) K7 C; S* l# e( R1 U0 _; b
( Y1 I5 a3 B, D制造工藝配置
4 c, |9 d' B; |* ]; d制造過程包含三個不同層次:1 f$ D0 |( h# E: n w% X
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1 Y8 w' f# w: z, L9 U+ M5 B
5 [: W. d) m8 g
3 e/ Y+ G2 P. Y6 c, n# P5 T邊界條件
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5 W$ d2 A. @' C2 r' m
' ]5 y: k( a! b* G) F# M仿真設(shè)置了以下邊界條件:
* g" r3 J' L4 H) B" s+ n6 g: |. Y8 }1. 電極配置:
, ~! C# c: j: m7 g$ g頂面:0V(沉積 1)底面:1V(沉積 2)
3 x I6 @1 J8 K8 j. v0 E, P7 x
, e( G+ n7 W; K1 y( }9 D+ J2. 位移約束:
, _1 b" ~' a! z C0 sZ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4 G+ D7 u4 X9 s7 a, U9 ?
* i6 @4 t1 s+ f6 w* Z: y/ U仿真結(jié)果分析" h+ }: X( R: B! w
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位移仿真揭示了施加電壓與電極位移的關(guān)系:$ \: Z1 O+ K: }, _$ @5 g1 l) i) F: H
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& s5 n3 ?; H3 x
& i3 X7 h3 M3 T8 b' o. U/ A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。. o0 T3 T0 G9 Z1 V
. B9 A6 L8 Q& }$ @4 Y: J1 U
結(jié)論- }4 H/ P" j) k3 i8 L% M; l
MEMS 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(jī)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。! m% I+ c2 y, [- R. h6 y2 q
0 ]/ K: a6 m. I: P本案例展示了MEMS Studio在分析復(fù)雜光開關(guān)機(jī)制方面的強(qiáng)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。
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. M7 F" i6 Y& H+ i# o7 Z; I3 Q& d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。- k# c! ]0 f, }4 _: U9 }0 f
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* L- m7 r$ `. e; P3 S. w轉(zhuǎn)載請注明出處,請勿修改內(nèi)容和刪除作者信息!# k. w/ {5 R4 o$ S
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$ `) p0 `9 B8 }2 W B) _4 c
. \; @8 j* I' H( _關(guān)于我們:
/ S' H, [) Q9 ~9 u8 O& V0 d% C) W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(jī)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)。/ f6 b% i: T n7 \% i1 B! ^! d
1 M0 u# l8 _9 t; X- E6 c* H0 phttp://www.latitudeda.com/
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