CN102289067A - 光路切换开关以及光路由器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了光路切换开关以及光路由器，所述光路切换开关包括：一个输入光路、两个输出光路和光路转换元件，所述光路转换元件将光束选择性地从输入光路路由至其中一个输出光路，具体包括：半导体衬底及其表面的层间介质层；位于层间介质层内的空腔，空腔的一端连接输入光路，另一端由隔离层间隔成上空腔以及下空腔，所述上空腔以及下空腔分别连接两个输出光路；位于空腔内的弹性导光片，所述弹性导光片为反光材料，包括连接于所述隔离层的固定端以及朝向输入光路悬置于空腔内的自由端；自由端受到施加于空腔内的力场影响可以在空腔顶部至底部间移动。本发明所述光路切换开关结构简单，易于CMOS控制电路集成，制造成本低廉，控制方便。

Description

光路切换开关以及光路由器
技术领域
本发明涉及光纤通信领域，特别涉及一种基于MEMS技术的光路切换开关以及光路由器。
背景技术
随着社会的进步，人们对网络通信的信息量以及质量的要求日益提高，宽带视频、多媒体业务以及其他基于IP的实时业务的社会需求也不断增长。由于上述新兴业务所占用的网络带宽资源较多，高速宽带网络已经成为通信领域的重要发展领域。相较于传统的电信号传输网络，光纤由于具有巨大的带宽，良好的信息负载能力以及较为安全的加密能力已成为主要的发展方向。但在众多的网络实现方案中，采用光电混合的网络方案由于受限于电学器件的工作上限速率，尤其在交换/路由的处理能力不足，导致光纤网络中形成带宽瓶颈。只有基于光纤的全光网络方案才能提供更高速、大容量的传输以及交换处理能力，以打破上述瓶颈的限制，以适应高速宽带业务的需求。
全光网络是指光信息流在网络中的传输、交换以及路由时始终以光的形式存在，而不需要经过光/电、电/光转换。而光交换机/光路由器属于全光网络中的关键光节点技术，主要完成光节点处任意光纤端口之间的光信号的交换以及路由。
使用微机电系统(MEMS)制造选择路由功能的光路由器已成为公知技术。例如，由Wood R.L，Madadevan R和Hill E在2002年3月美国洛杉矶的光纤通信会议的论文“the proceedings of the Optical Fiber Communicationsconference”中描述了一种基于MEMS的二维矩阵光路由器。所述光路由器的结构示意图如图1所示，包括位于自由空间内的二维弹出式(pop-up)MEMS反射镜阵列，所述弹出式MEMS反射镜阵列中，位于各阵列节点的反射镜可以通过电磁偏转控制机构(未示出)旋转弹出而进入开启状态，并能够稳定在特定的偏转角度。当输入光束传输至通路节点时，照射于反射镜上，所述反射镜的偏转角度将决定光束的反射方向，从而实现来自于直穿通路的光束被选择性地传输至任意其他的通路节点。例如图1中，由输入端In输入的光束分别经由反射镜1、反射镜2...反射镜5，的多次反射，最终从输出端Out输出，完成从输出端In至输出端Out的选择路由。
上述光路由器存在如下问题：MEMS反射镜阵列中，各节点的反射镜的电磁偏转控制机构较为复杂，造成光路由器的尺寸偏大；且偏转角度难以精确控制，容易使得光束产生横向偏移，这种偏移效果是累积的，当经过多级的节点，上述横向偏移将被放大，将进一步降低输入光线的耦合效率。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种光路由器，控制机构简单，易于生产制造，并能够避免偏移误差的累积。
本发明提供的光路切换开关，包括一个输入光路、两个输出光路和光路转换元件，所述光路转换元件将光束选择性地从输入光路路由至其中一个输出光路，所述光路转换元件包括：
半导体衬底及其表面的层间介质层；位于层间介质层内的空腔，所述空腔的一端连接输入光路，另一端由隔离层间隔成上空腔以及下空腔，所述上空腔以及下空腔分别连接两个输出光路；位于所述空腔内的弹性导光片，所述弹性导光片为反光材料，包括连接于所述隔离层的固定端以及朝向输入光路悬置于空腔内的自由端；所述自由端受到施加于空腔内的力场影响在空腔顶部至空腔底部间移动。
所述光路转换元件还包括分别位于空腔顶部以及底部的上诱导板、下诱导板，通过对所述上诱导板以及下诱导板通电，在空腔内形成垂直于光路传输路径的力场；所述弹性导光片的自由端位于所述力场中。
可选的，所述上诱导板以及下诱导板位于空腔腔壁上或作为空腔腔壁的一部分，且所述上诱导板以及下诱导板与空腔腔壁的其余部分绝缘隔离。
可选的，所述上诱导板以及下诱导板位于空腔外部的层间介质层内，且通过层间介质层与空腔腔壁相间隔。
可选的，所述半导体衬底为硅衬底或绝缘体上硅。
可选的，所述空腔腔壁的内表面涂覆有反射涂层。所述空腔腔壁的材质为金属，包括铝、钛、锌、银中的一种或其组合。
可选的，所述弹性导光片的材质为金属，包括铝、钛、锌、银中的一种或其组合。所述弹性导光片的表面形成有氧化硅或氮化硅薄膜
可选的，所述弹性导光片的自由端宽度大于固定端宽度。所述空腔的截面为矩形，且截面宽度沿弹性导光片的自由端向固定端方向逐渐递减，保持空腔侧壁与弹性导光片的间隙大小一致。
可选的，所述上空腔以及下空腔内填充有透光介质，具体可以填充包含二氧化硅成分的石英或玻璃。
本发明还提供了一种包括多级上述光路切换开关的光路由器，包括至少一个输入端，多个输出端；所述输入端连接第一级光路切换开关的输入光路，所述输出端连接最后一级光路切换开关的输出光路，所述各级光路切换开关的输入光路连接上一级光路切换开关的其中一个输出光路。
本发明所述光路由器采用二选一通路的光路切换开关作为光路节点，并采用多级路由的方式，实现光路的选择性路由，所述光路切换开关结构简单，控制方便，且不存在光束的横向偏移问题，从而避免了光路由器的误差累积。
附图说明
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其他目的、特征和优势将更加清晰。附图中与现有技术相同的部件使用了相同的附图标记。附图并未按比例绘制，重点在于示出本发明的主旨。在附图中为清楚起见，放大了层和区域的尺寸。
图1是现有光路由器的结构示意图
图2是本发明所述光路切换开关的结构示意图；
图3是图2中沿A-A’方向的剖面示意图；
图4是图2中沿B-B’方向的剖面示意图；
图5是图2中沿C-C’方向的剖面示意图；
图6是本发明所述光路切换开关的工作状态示意图；
图7是本发明所述光路由器一个实施例的结构示意图；
图8是本发明所述光路由器另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
现有的光路由器大多采用多个位于自由空间内的可旋转反射镜元件组成反射镜阵列，多次反射光束，从而实现光路的选择性路由。这种反射镜阵列对各节点的反射镜元件的旋转精度要求非常高，任何细小的偏移误差，在经过多级反射镜元件反射后，都会被成倍的放大。因此，现有光路由器的控制机构复杂程度以及对精度要求都很高，使得光路由器的制造成本也较高。本发明则利用多级的二选一光路切换开关，形成封闭式的通道引导光束，实现光路的选择性路由，一方面单个光路切换开关结构较为简单，降低光路由器的制造难度；另一方面不存在光束的横向偏移，可以避免误差的累积。
下面结合具体的实施例对本发明所述光路切换开关以及光路由器做详细介绍。
图2是本发明所述光路切换开关的结构示意图。所述光路切换开关包括一个输入光路100、输出光路201、输出光路202和光路转换元件300，所述光路转换元件300将光束选择性地从输入光路100路由至其中一个输出光路，即所述光路切换开关300仅有两种路由状态。
图3是图2中沿A-A’方向的剖面示意图，如图3所示，所述光路转换元件300包括：半导体衬底301及其表面的层间介质层307(Inter-level dielectric，ILD)；位于层间介质层307内的空腔302，所述空腔302的一端连接输入光路100，另一端由隔离层303间隔成上空腔304以及下空腔305，所述上空腔304以及下空腔305分别连接两个输出光路；弹性导光片306，所述弹性导光片306包括连接于所述隔离层303的固定端以及朝向输入光路100悬置于空腔内的自由端。所述自由端可以受到施加于空腔302内的力场影响下，在空腔302的顶部至底部之间移动，使得弹性导光片306弯曲。
为形成上述使得弹性导光片306弯曲的力场，本实施例所述光路转换元件300还包括分别位于空腔顶部以及底部的上诱导板308、下诱导板309。通过向上诱导板308以及下诱导板309通电，即可在空腔302内形成垂直于光路传输路径的力场，且使得所述自由端位于该力场中。所述上诱导板308以及下诱导板309，材质可以为金属，例如铜、铝、钨等；可以设置于空腔腔壁上或直接作为腔壁的一部分，也可以设置于空腔外部的层间介质层307内。
作为一个可选实施例，所述光路切换开关在工作时，向所述上诱导板308以及下诱导板309通电，在空腔302中形成电场；然后通过连接电极向弹性导光片306注入电荷，根据电荷的尖端聚集效应，所述弹性导光片306的自由端将聚集电荷，并在空腔302内电场的影响下向空腔302顶部或底部移动，以控制弹性导光片306的弯曲方向以及弯曲程度。作为另一个可选实施例，还可以采用磁性材料制作弹性导光片306，而通过向上诱导板308、下诱导板309通电，在空腔内形成电磁场，以控制弹性导光片306的弯曲方向以及弯曲程度。此外，如果所述上诱导板308以及下诱导板309设置于空腔腔壁上或作为空腔腔壁的一部分，则需要将该段空腔腔壁与空腔腔壁的其余部分绝缘隔离，以防止上诱导板308以及下诱导板309通过空腔腔壁短路或者漏电。
进一步的，所述弹性导光片306为片状体，因此其弹性弯曲存在方向性，为了使得弹性导光片306的弯曲方向与上诱导板308以及下诱导板309的位置相吻合，且弯曲后能够封闭上空腔304或下空腔305的截面，需使得弹性导光片306的弹性面垂直于上诱导板308与下诱导板309之间的投影面。
需要说明的是，在微机电系统中，上述光路转换元件300的结构与半导体工艺相兼容，上述上诱导板308、下诱导板309以及弹性导光片306均需连接电极。作为可选方案，所述弹性导光片306的固定端可以自隔离层延伸至层间介质层307内，以便形成接触孔连接电极。本实施例，虽未示出上述具体的金属互连结构，但作为公知技术，本领域技术人员应当可以根据金属互连的需要，进行接触孔的制作，此处不再赘述。
所述半导体衬底301为硅衬底或者绝缘体上硅SOI。所述空腔302形成于半导体衬底301表面的层间介质层307内，所述层间介质层307用于绝缘隔离空腔302，其材质可以为二氧化硅、氮化硅等。
所述空腔302的内表面须能够反射光束，作为一种可选方案，可以在空腔302的内表面形成反射涂层，作为另一种可选方案，所述空腔腔壁可以采用高反射率的金属材质，例如铝、钛、锌、银等金属或其组合。本实施例中，为降低成本，且与半导体制造工艺相兼容，所述空腔腔壁采用铝材质。
所述弹性导光片306须能够反射光束且能够在空腔内弯曲，作为可选方案，可以采用高反射率的金属材质，例如铝、钛、锌、银等金属或其组合。进一步的，为了改善弹性导光片306在使用过程中，因频繁弯曲而导致的金属疲劳现象，可以在弹性导光片306的表面形成一薄层的氧化硅或氮化硅镀膜，以提高弹性导光片306表面的张力。本实施例中，同样为了降低成本，且与半导体制造工艺相兼容，所述弹性导光片306采用铝材质，表面镀有一层氮化硅薄膜。此外，由于铝为导电金属，为避免弹性导光片306的自由端移动至空腔顶部或底部时，与上诱导板308或下诱导板309相接触导致接触短路，将所述上诱导板308以及下诱导板309设置于空腔外部的层间介质层307内，且通过层间介质层307与空腔腔壁相间隔。
根据前述原理，弹性导光片306的自由端须能够移动至空腔302的顶部或者底部，使得弹性导管片306弯曲，阻止从输入光路射入空腔的光束进入上空腔304或者下空腔305。为提高弹性导光片306的弯曲能力，可以使得弹性导光片306的自由端宽度大于固定端宽度。图4是图2中沿B-B’方向的剖面示意图，如图4所示，为简化制造工艺，所述空腔302的截面可以选择为矩形；另一方面，为降低弹性导光片306弯曲后，与空腔腔壁之间的间隙处漏光，所述空腔的截面宽度D沿弹性导光片306自由端向固定端的方向逐渐递减，保持弹性导光片306与空腔腔壁之间的间隙大小一致。除上述优选实施例，所述空腔截面的形状还可以是椭型、梯形等，仅需满足弹性导光片306能够在空腔302内自由弯曲，并阻止光束进入上空腔304或下空腔305的光路即可。
再如图3所示，由于弹性导光片306的固定端连接于隔离层303，为支撑隔离层303以避免弹性导光片306的纵向偏移，作为可选方案，所述上空腔304以及下空腔305内还可以填充有透光介质，例如包含二氧化硅成分的石英、玻璃等。
图5是图2中沿C-C’方向的剖面示意图，结合图2以及图5所示，作为可选方案，本实施例中，所述上空腔308以及下空腔309，靠近弹性导光片306的一端沿A-A’方向(即沿图3中的垂直方向)构成堆叠，而远离弹性导光片的一端则延伸分离，并分别连接输出光路201以及输出光路202。
图6为本发明所述光路切换开关的工作状态示意图，下面结合图6介绍本发明所述光路切换开关的工作机制。
当需要使得光束从输入光路100进入空腔302，并经由上空腔304从输出光路201输出。首先向上诱导板308以及下诱导板309通电，将上诱导板308接电源的负端，而下诱导板309接电源的正端，此时便在空腔302内形成自下而上的电场。所述电场的强度由上诱导板308以及下诱导板309之间的电势差决定。然后向弹性导光片306中注入电子，所述电子将在弹性导光片306的自由端聚集，所述自由端受到电场力作用，向下诱导板309移动。只需在空腔302内形成足够大的电场强度，克服弹性导光片306的自身弹力作用，使弹性导光片306的自由端与空腔302的底部接触。此时从空腔302的截面方向看，下空腔305被弹性导光片306所封闭。当光束从输入光路100进入空腔302时，在空腔302的内表面以及弹性导光片306的表面多次反射，最终仅能通过上空腔304射出，被选择性路由至输出光路201。
反之，当需要使得光束从输入光路100进入空腔302，并经由下空腔305从输出光路202输出时，仅需要在通电时反接上诱导板308以及下诱导板309，在空腔302内形成反向的电场，使得弹性导光片306的自由端向上诱导板308移动，直至与空腔302的顶部接触，从而封闭上空腔304的截面。所述光束即仅能通过下空腔305射出，而被选择性路由至输出光路202。
上述光路切换开关作为二选一的开关结构，实现了从一条输入光路到两条输出光路的选择性路由，但在路由器中，通常需要具有多路输入多路输出的能力，因此可以将多级的上述光路切换开关串接使用，构成多路选择的路由器。
基于上述光路切换开关，本发明还提供了一种光路由器，包括至少一个输入端，多个输出端以及至少一级的二选一光路切换开关；所述输入端连接第一级光路切换开关的输入光路，所述输出端连接最后一级光路切换开关的输出光路，所述下一级光路切换开关的输入光路连接上一级光路切换开关的输出光路。
图7提供了本发明所述光路由器一个实施例的结构示意图，如图6所示，所述光路由器包括：一个输入端，三级共七个光路切换开关，八个输出端。当光束自输入端输入，从输出端输出时，均需要经过3次二选一的路由。例如，如果光束需要自输入端In1路由至输出端Out1时，首先通过输入端In1进入第一级光路切换开关S1，经过二选一路由进入第二级光路切换开关S2，然后再经过二选一路由进入第三级光路切换开关S3，最终从连接第三级S3输出光路的输出端Out1输出。
图8提供了本发明所述光路由器的另一个实施例的结构示意图，如图8所示，在上述实施例基础上，本实施例又增加了一条输入光路，以及串接的光路切换开关S10、光路切换开关S20。其中，光路切换开关S10的一条输出光路连接于光路切换开关S1的输入光路，而光路切换开关S20的一条输出光路则连接于光路切换开关S3的输入光路，与前述实施例相比，本实施例中光束自输入端输入，而从输出端输出时，可能经过不定次的二选一路由，级数区分并不明显，具体的路由选择则更为灵活。例如，如果光束需要自输入端In2路由至输出端Out2时，首先通过输入端In2进入光路切换开关S10，经过二选一路由进入光路切换开关S1，再依次经过光路切换开关S2、光路切换开关S4的二选一路由，从输出端Out2输出。在上述光路中，光路切换开关S1、光路切换开关S2以及光路切换开关S4便分别变成第二级、第三级以及第四级路由。再如图8所示，如果光束需要自输入端In2路由至输出端Out3时，则仅需经过光路切换开关S10、光路切换开关S20两级路由即可实现。
进一步扩展，本发明所述路由器可以基于光路切换开关的灵活拆分或组合，以满足光路由的各种需求。本领域技术人员，应当可以根据本发明思想，进行自由的扩展，形成更为复杂的光路由器，以适应不同的路由场合。此处不再赘述。
上述光路由器中采用光路切换开关作为光路节点，具有结构简单控制方便的特点，且二选一的转换通路并不存在反射阵列中光束的横向偏移问题，即使经过多级路由选择后，所述光路由器也不会产生误差累积。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (17)

1.一种光路切换开关，包括一个输入光路、两个输出光路和光路转换元件，所述光路转换元件将光束选择性地从输入光路路由至其中一个输出光路，其特征在于，所述光路转换元件包括：
半导体衬底及其表面的层间介质层；位于层间介质层内的空腔，所述空腔的一端连接输入光路，另一端由隔离层间隔成上空腔以及下空腔，所述上空腔以及下空腔分别连接两个输出光路；
位于所述空腔内的弹性导光片，所述弹性导光片采用反光材料，包括连接于所述隔离层的固定端以及朝向输入光路悬置于空腔内的自由端；所述自由端在受到施加于空腔内的力场影响时，在空腔顶部至空腔底部间移动。
2.如权利要求1所述的光路切换开关，其特征在于，所述光路转换元件还包括分别位于空腔顶部以及底部的上诱导板、下诱导板，通过对所述上诱导板以及下诱导板通电，在空腔内形成垂直于光路传输路径的力场；所述弹性导光片的自由端位于所述力场中。
3.如权利要求2所述的光路切换开关，其特征在于，所述上诱导板以及下诱导板设置于空腔腔壁上或作为空腔腔壁的一部分。
4.如权利要求3所述的光路切换开关，其特征在于，所述设置有上诱导板以及下诱导板的空腔腔壁部分与空腔腔壁的其余部分绝缘隔离。
5.如权利要求2所述的光路切换开关，其特征在于，所述上诱导板以及下诱导板位于空腔外部的层间介质层内，且通过层间介质层与空腔腔壁相间隔。
6.如权利要求1所述的光路切换开关，其特征在于，所述半导体衬底为硅衬底或绝缘体上硅。
7.如权利要求1所述的光路切换开关，其特征在于，所述空腔腔壁的内表面涂覆有反射涂层。
8.如权利要求1所述的光路切换开关，其特征在于，所述空腔腔壁的材质为金属。
9.如权利要求8所述的光路切换开关，其特征在于，所述空腔腔壁的材质包括铝、钛、锌、银中的一种或其组合。
10.如权利要求1所述的光路切换开关，其特征在于，所述弹性导光片的材质为金属。
11.如权利要求9所述的光路切换开关，其特征在于，所述弹性导光片的表面形成有氧化硅或氮化硅薄膜。
12.如权利要求9所述的光路切换开关，其特征在于，所述弹性导光片的材质包括铝、钛、锌、银中的一种或其组合。
13.如权利要求1所述的光路切换开关，其特征在于，所述弹性导光片的自由端宽度大于固定端宽度。
14.如权利要求13所述的光路切换开关，其特征在于，所述空腔的截面为矩形，且截面宽度沿弹性导光片的自由端向固定端方向逐渐递减，保持空腔侧壁与弹性导光片的间隙大小一致。
15.如权利要求1所述的光路切换开关，其特征在于，所述上空腔以及下空腔内填充有透光介质。
16.如权利要求15所述的光路切换开关，其特征在于，所述上空腔以及下空腔内填充含有二氧化硅成分的石英或玻璃。
17.一种包括多级如权利要求1所述光路切换开关的光路由器，包括至少一个输入端，多个输出端；所述输入端连接第一级光路切换开关的输入光路，所述输出端连接最后一级光路切换开关的输出光路，所述各级光路切换开关的输入光路连接上一级光路切换开关的其中一个输出光路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105408788A (zh) * 2013-08-12 2016-03-16 华为技术有限公司 用于微机电系统光开关的设备和方法
CN105408787A (zh) * 2013-11-21 2016-03-16 华为技术有限公司 用于微机电系统光子交换机的装置和方法
CN111541956A (zh) * 2020-04-20 2020-08-14 深圳市三旺通信股份有限公司 光口自适应方法、装置、交换机与计算机可读存储介质

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102289067B (zh) 2010-06-18 2013-02-13 江苏丽恒电子有限公司 光路切换开关以及光路由器
CN114545559B (zh) * 2022-01-10 2024-04-30 桂林光隆集成科技有限公司 一种多通道的mems光开关模块

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1343318A (zh) * 1999-03-09 2002-04-03 加利福尼亚大学董事会 悬臂式微结构的方法和装置
US6633692B2 (en) * 2001-07-31 2003-10-14 The National University Of Singapore High carrier injection optical waveguide switch
US6721473B1 (en) * 2001-02-02 2004-04-13 Cheetah Omni, Llc Variable blazed grating based signal processing
CN101158747A (zh) * 2007-11-23 2008-04-09 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 柔性悬臂微机械光开关制作方法
CN101680996A (zh) * 2007-05-31 2010-03-24 索尼株式会社 光波导、信号处理设备以及信号处理板

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2294535A1 (fr) * 1974-12-10 1976-07-09 Lewiner Jacques Perfectionnements aux dispositifs de commande du genre des relais
FR2296297A1 (fr) * 1974-12-27 1976-07-23 Thomson Csf Dispositif commutateur a commande electrique de deplacement
FR2376548A1 (fr) * 1977-01-04 1978-07-28 Thomson Csf Dispositif bistable electrostatique
DE2704984A1 (de) * 1977-02-07 1978-08-10 Siemens Ag Schalter fuer lichtleitfasern
FR2729232A1 (fr) * 1995-01-10 1996-07-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif optique pour application optomecanique
US6539143B1 (en) * 2000-07-31 2003-03-25 Sarcon Microsystems, Inc. Optical switching system
CN102289067B (zh) 2010-06-18 2013-02-13 江苏丽恒电子有限公司 光路切换开关以及光路由器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1343318A (zh) * 1999-03-09 2002-04-03 加利福尼亚大学董事会 悬臂式微结构的方法和装置
US6721473B1 (en) * 2001-02-02 2004-04-13 Cheetah Omni, Llc Variable blazed grating based signal processing
US6633692B2 (en) * 2001-07-31 2003-10-14 The National University Of Singapore High carrier injection optical waveguide switch
CN101680996A (zh) * 2007-05-31 2010-03-24 索尼株式会社 光波导、信号处理设备以及信号处理板
CN101158747A (zh) * 2007-11-23 2008-04-09 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 柔性悬臂微机械光开关制作方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105408788A (zh) * 2013-08-12 2016-03-16 华为技术有限公司 用于微机电系统光开关的设备和方法
CN105408787A (zh) * 2013-11-21 2016-03-16 华为技术有限公司 用于微机电系统光子交换机的装置和方法
CN111541956A (zh) * 2020-04-20 2020-08-14 深圳市三旺通信股份有限公司 光口自适应方法、装置、交换机与计算机可读存储介质

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