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随着光纤通讯系统的日益复杂化和对频宽、传输速率等要求的不断提高,光纤通讯系统开始向着全光网络发展,而密集波分复用(DWDM)技术已成为全光网络的最佳解决方案,全光网络的发展已成为光纤通讯的主要发展方向,所以全光网络中的光开关已成为未来光开关发展的主流。
在光网络中,光开关可以实现光路的通断与切换,从而实现光网络中的路由选择、波长选择、光分插复用(OADM)、光交叉互联(OXC)、以及网路保护等功能。因而,作为全光网络的一个重要组成部分,光开关器件除了满足在插入损耗、串扰、功耗、响应时间等各方面的要求外,还必须与整个光网络协调一致的工作,这样就必须为光开关器件配备快捷、有效的驱动系统,从而使光开关器件能够按照整个光网络的要求进行工作。本文在分析了聚合物热光光开关的工作特点的基础上,为实验室所研制的各种光开关光器件研制了相应的驱动与控制电路系统。
本文以1×1单元结构的马赫-泽德干涉型热光开关的控制及驱动电路系统为起点进行研究,通过分析光开关的工作特性,研制了相应的手动测试电路和驱动电路,实验证明,所设计的驱动电路成功地实现了热光开关单元的驱动,该驱动电路速度快、结构简单且容易控制。在此基础上,为由2×2单元组成的六级级联光开关研制了基于CPLD的驱动级控制电路系统,为由1×2单元组成的1×32光开关阵列设计了基于单片机和CPLD的驱动及控制电路系统。
本文对所研制的电路系统进行了性能参数的测试和分析,并用所研制的电路系统对热光开关的特性进行了测试,实验测得热光开关的开关时间为ms级,而该电路系统能够满足聚合物热光开关的驱动要求。