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光線路交換(OCS)簡介
+ d& T/ W6 m4 D0 P8 [& R光線路交換(OCS)技術(shù)通過光纖網(wǎng)絡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:. S+ {- z* r/ {: `! Y: Q
高速數(shù)據(jù)傳輸能力降低傳輸延遲提高帶寬利用率& m4 {% R/ D/ {+ D) E
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這些特點使OCS在多個領域得到廣泛應用:
9 p3 \/ t5 ?' s7 E' {數(shù)據(jù)中心電信基礎設施高容量通信網(wǎng)絡% b5 j- O; K8 i7 J
& h* O. N8 K6 h
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MEMS技術(shù)在光線路交換中的應用
' d; `$ q2 u; C _: S3 E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,平衡吸引力當電壓達到臨界點(Pull-in Voltage)時,電場吸引力急劇增強,超過彈簧的恢復力懸浮電極隨即快速向固定電極移動. p2 i" @: }8 z% E3 C* s' d* v
[/ol]
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- [) ~$ r: p( |+ d
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硅基光電子技術(shù)的創(chuàng)新應用
* D8 L; {; ^: O2 ~/ T. C: B( A最新研究成果包括:
) u) `+ m5 b$ y! F% G* Q1. 大規(guī)模數(shù)字硅基光電子交換機" d# D; n* E5 K. m4 F1 _
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
+ [& `% X, R! A- d1 L* s
3 S* ~" p1 [ |( \/ S W+ ^2. 硅基光電子MEMS相位調(diào)節(jié)器+ {, x3 l n* X- u8 U
采用雙階段驅(qū)動機制通過調(diào)節(jié)波導間距實現(xiàn)精確相位控制, x( \; ~! a% G: i( h5 N
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MEMS Studio仿真案例研究; H* P% [: U* i) I
網(wǎng)格設置與幾何結(jié)構(gòu)( u' `0 g* B7 P- c
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( k( l! s) N4 t6 |# K4 `/ Q- x) F
仿真采用三角形網(wǎng)格類型,確保MEMS結(jié)構(gòu)建模的準確性。幾何設計包含光開關(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。. O4 g- S: M" y) h- s: ~* J
' M9 [3 m3 y) Z) { h3 y
制造工藝配置
* Y) Q7 K6 {9 ^ I制造過程包含三個不同層次:0 j+ m: G6 Q1 u: r- x3 r
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邊界條件2 u' R! W8 `8 c% W; ^
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+ S. V- u: W% |
仿真設置了以下邊界條件:
* g/ }5 K8 V9 l- z6 U5 A& M1. 電極配置:+ r9 o0 w7 Y a! F# _2 B5 C
頂面:0V(沉積 1)底面:1V(沉積 2)
" _9 ?: x, j: h/ ?; A) E! w: X" G7 p( O$ k5 Q5 k L+ K
2. 位移約束:! w# n# L( o) O* U+ E" Y( i S
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
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( h+ Y* Y2 V" _6 s) S$ ~仿真結(jié)果分析
$ H. {' e" a6 g: Y$ t# k
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( v8 \! ?0 c7 B. K: X. Q) C! d" j
$ L1 J% W; X+ G. m% ^6 L; d位移仿真揭示了施加電壓與電極位移的關(guān)系:
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' W8 |8 Y. Q3 y. Z; Y! Z" V, @6 Z4 U9 u- W F" n
結(jié)果顯示施加電壓與位移之間存在非線性關(guān)系,電壓增加導致位移逐漸增大。這一現(xiàn)象與MEMS執(zhí)行器的理論性能預測相符。+ P& f. n. \2 @, m
0 R# g# [& ]; n) Y$ @
結(jié)論, X- T8 x% G( ~$ T( ]
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)的機械特性提供了深入認識,有助于優(yōu)化實際應用中的器件設計。精確的網(wǎng)格配置、詳細的制造工藝仿真以及全面的邊界條件設置,使MEMS器件性能建模更加準確。
! W% x% O3 |9 |; R# A. l
0 `. A+ \+ P) a% d' @7 n) Z) V本案例展示了MEMS Studio在分析復雜光開關(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。6 |+ l4 r9 m2 Q
& |: P$ F' w6 N/ O" z* I( m2 U. ^- END -
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3 c0 ?7 N7 M9 |$ g: I: }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)應用,PIC Studio都可提升您的工作效能。, K p* `* u+ [: k2 @
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% V; ]. J. s1 P6 z5 y* w歡迎轉(zhuǎn)載
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: `9 A1 E+ `2 V! V轉(zhuǎn)載請注明出處,請勿修改內(nèi)容和刪除作者信息!) s; J; {+ w3 P4 q* b1 l9 f
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, Q5 q3 k; j7 Z. @1 c關(guān)于我們:
5 Z! A7 r. ~+ I3 u' z5 ?深圳逍遙科技有限公司(Latitude Design Automation Inc.)是一家專注于半導體芯片設計自動化(EDA)的高科技軟件公司。我們自主開發(fā)特色工藝芯片設計和仿真軟件,提供成熟的設計解決方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio,分別針對光電芯片、微機電系統(tǒng)、超透鏡的設計與仿真。我們提供特色工藝的半導體芯片集成電路版圖、IP和PDK工程服務,廣泛服務于光通訊、光計算、光量子通信和微納光子器件領域的頭部客戶。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。
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