專利名稱：采用洗牌Benes級間連接規(guī)則的二維微光電機械光開關(guān)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種二維微光電機械光開關(guān)及其方法，適用于波分復(fù)用的光通信的光交叉連接網(wǎng)路和光路切換的光開關(guān)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信業(yè)務(wù)的迅速增長和大容量波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的使用，對交換容量和網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求也大幅度地增長。在網(wǎng)狀長距離波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中配置光交叉連接器是非常重要的，該器件在光域中完成光信號的交換，進行資源預(yù)留和完成保護恢復(fù)。而且，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的持續(xù)性增長和光纖/波長數(shù)的迅速增加，對大端口數(shù)光交叉連接器的需求越來越迫切。在報導(dǎo)的建造光交叉連接器的光開關(guān)技術(shù)中，微光電機械技術(shù)是建造大端口數(shù)光開關(guān)最有前途的一種技術(shù)，主要是由于其具有低串話、偏振不敏感、波長不敏感，對比特速率和數(shù)據(jù)格式透明，和可以把光、電和機械結(jié)構(gòu)集成在一塊芯片上等固有的優(yōu)勢。
微光電機械光開關(guān)通過轉(zhuǎn)動微鏡路由光束從輸入端口到達輸出端口。目前提出的微光電機械光開關(guān)有兩種二維開關(guān)和三維開關(guān)。三維開關(guān)中的微鏡在三個空間維度上轉(zhuǎn)動，并且每個微鏡可以處于多個位置。例如，在一個N×N的光開關(guān)中，每個微鏡可以處于N個位置。由于這個三維光開關(guān)僅使用2N個微鏡。因此，期望利用其實現(xiàn)大端口數(shù)的光交叉連接器，比如說，N大于32。但是，多位置的微鏡陣列對制造工藝要求極其嚴格而且控制精度極難保證，因而影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性和成本。
二維微光電機械光開關(guān)是最成熟的基于微光電機械技術(shù)的光開關(guān)，其中，微鏡只在兩個空間維度上轉(zhuǎn)動，并且僅有兩個狀態(tài)“開”狀態(tài)和“關(guān)”狀態(tài)。顯然，這種二進制控制簡單，而且可以直接用數(shù)字電路實現(xiàn)。當前，二維開關(guān)中的微鏡按照N×N的平行交叉結(jié)構(gòu)安置在硅襯底上，它具有嚴格無阻塞的特性且控制算法簡單。但是，平行交叉結(jié)構(gòu)需要N2個微鏡；為了保證一定的光束擴散損耗，隨著N的增加，微鏡尺寸必須相應(yīng)增長，但是，這又給制造工藝和控制帶來了極大的困難。而且，由于制作工藝的限制，微鏡之間的距離通常正比于微鏡半徑，這會增加平行交叉結(jié)構(gòu)光開關(guān)的尺寸。此外，鑄造廠中成品率較高的晶片尺寸通常在1cm2左右，限制了微鏡的數(shù)量和相應(yīng)的端口數(shù)。因此，到目前為止，商用的二維微光電機械光開關(guān)的端口數(shù)最多為32個。另一個顯著的問題是平行交叉結(jié)構(gòu)的端口到端口的可重復(fù)性差，也就是說，最長和最短路徑的差值很大，會引起不同端口之間的損耗不一致。為了建造大端口數(shù)的光開關(guān)，多級二維微光電機械光開關(guān)結(jié)構(gòu)已經(jīng)提出，但是，這些結(jié)構(gòu)的光開關(guān)損耗大且大量的互連光纖的成本高。雖然集成多級二維微光電機械光開關(guān)消除了級間互連光纖，但是，以2×2光開關(guān)模塊為基本單元直接使用Benes互連規(guī)則構(gòu)建的光開關(guān)使用了大量的凹面鏡和可轉(zhuǎn)動微鏡，這會引起很大的反射損耗，而且凹面鏡的制作工藝非常復(fù)雜；而修正的平行交叉結(jié)構(gòu)的光開關(guān)始終受到前面提到的制作工藝和晶片尺寸的限制。
在許多已提出的基于2×2開關(guān)模塊建造大端口數(shù)光開關(guān)的架構(gòu)中，Benes多級互連架構(gòu)是使用2×2開關(guān)模塊數(shù)目最小的架構(gòu)。N×N Benes開關(guān)架構(gòu)需要N(log2N-1/2)個微鏡，遠遠小于平行交叉結(jié)構(gòu)所需的N2個微鏡。它是可重構(gòu)無阻塞的置換光開關(guān)架構(gòu)，即建立任一空閑輸入端口和任意空閑輸出端口之間的點到點連接可能需要對已建立起的連接進行重排。在傳統(tǒng)的電處理網(wǎng)絡(luò)中可重構(gòu)無阻塞較少使用，因為端口數(shù)目巨大，重構(gòu)的通路計算時間太長，有可能大于連接建立時間。在波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中，端口數(shù)目相對于電網(wǎng)絡(luò)會少很多，而且由于光纖/波長承載的業(yè)務(wù)量巨大，通常為幾個吉比特，甚至是太比特或更高，而且持續(xù)時間很長，所以，可接受的連接建立時間可以很長。因此，可重構(gòu)光開關(guān)適用于光網(wǎng)絡(luò)，而且，大幅度地減少了所需的光開關(guān)模塊數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種新的集成多級微光電機械微鏡光開關(guān)的設(shè)計方法。該方法采用洗牌Benes級間互連規(guī)則，它非常適合于建造大端口數(shù)的二維微光電機械光開關(guān)。而且它使所需微鏡數(shù)目達到最少，放松了前面提到的制作工藝和晶片尺寸的限制，同時改進了性能，比如降低了光束擴散損耗，減小了微鏡尺寸和晶片尺寸，增強了端口到端口的重復(fù)性和降低了功率損耗。
由于光束傳播必須遵守反射定律，即入射角等于反射角，因此由微鏡反射出的光不能沿任意方向傳播。若用一個雙面鏡作為圖4中模塊(4，1，1)，實現(xiàn)兩束入射光中的一束按照淺灰色路徑傳播同時另一束按照深灰色路徑傳播是不可能的。因此，以最簡單2×2二維微光電機械開關(guān)/雙面鏡作為基本開關(guān)模塊建造滿足Benes互連關(guān)系的光開關(guān)，基本模塊在Benes架構(gòu)中的位置必須進行洗牌重排。經(jīng)過仔細研究，發(fā)現(xiàn)只要每一級光開關(guān)模塊依照一定的洗牌重排規(guī)則且增加一些固定微鏡，可以建造滿足Benes互連規(guī)則同時滿足反射定律的以2×2雙面鏡光開關(guān)模塊為基本模塊的集成多級二維微光電機械光開關(guān)。
本發(fā)明第一方面提供一種構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，其包括以下步驟構(gòu)造N×N光開關(guān)需要設(shè)置2 log2N-1級，其中N為輸入/輸出端口數(shù)，中間級是第1級，將各級由中間向兩邊依次標記為第2級、第3級、直至第log2N級。其中每一級由從上到下排成一隊的N/2個雙面鏡或者說最簡單的2×2二維微光機械開關(guān)模塊來構(gòu)建，這N/2個微鏡鏡面相互平行且每兩個相鄰微鏡之間的距離為p。所有級之間相應(yīng)的微鏡處于同一水平線上，構(gòu)成矩陣結(jié)構(gòu)。并且，從第1級開始每兩級之間的水平距離為2log2N-2p、2log2N-3p、……、2p、p，其中p為相鄰可動微鏡之間的距離，這樣就構(gòu)成了可動微鏡的矩陣陣列，在兩個相鄰級的中線上放置固定不動、相互平行且垂直于襯底的固定微鏡。
按照本發(fā)明第一方面的第二方面所提供的構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，其中所述的可動微鏡是雙面鏡。
進而按照本發(fā)明第一和第二方面的第三方面所提供的構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，其中所述的固定微鏡按以下步驟安裝第1步，在第1級和第2級間的中線上配置N/2個固定微鏡，將其分為上下兩部分，每部分由N/4個固定微鏡組成且相鄰固定微鏡相距p，每部分中有N/8個固定微鏡處于可動微鏡陣列區(qū)域以內(nèi)，且其中的固定微鏡與相應(yīng)的可動微鏡面處于同一水平線，其余N/8個固定微鏡處于可動微鏡陣列區(qū)域以外；第2步，在第2級和第3級間的中線上配置兩組固定微鏡，每組固定微鏡的配置方式同第1級與第2級之間的配置方式類似，但每組所需固定微鏡數(shù)為其一半即N/4個，相應(yīng)地，也把第2級和第3級中的可動微鏡分為兩組，從上至下每N/4個為一組，讓每組固定微鏡對應(yīng)每組可動微鏡，然后把每組固定微鏡分為上下兩部分，每部分由N/8個固定微鏡組成，且每部分的固定微鏡鏡面相互平行且相距p，每部分中一半的固定微鏡與相應(yīng)組可動微鏡陣列中的微鏡處于同一水平線上，另一半處于可動微鏡陣列區(qū)域以外；直到第s步，在第s級和第s+1級間的中線上配置2s-1組固定微鏡，相應(yīng)地，第s級和第s+1級的可動微鏡從上至下每2log2N-s個鏡子為一組，共2s-1組，每組固定微鏡與每組可動微鏡相對應(yīng)，每組固定微鏡分為上下兩部分，每部分由2log2N-s-1個鏡子組成且相鄰微鏡相距p。每部分中半數(shù)的微鏡處于對應(yīng)組可動微鏡組所構(gòu)成的陣列區(qū)域以內(nèi)，且與相應(yīng)可動微鏡鏡面處于同一水平線，而另一半微鏡處于對應(yīng)組可動微鏡陣列區(qū)域以外。重復(fù)上述步驟，直到每兩級之間的微鏡都安置完成。
按照本發(fā)明第三方面的第四方面所提供的構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，其中根據(jù)這樣的方法設(shè)置固定微鏡后，相鄰兩組固定微鏡會有位置上的重疊，在重疊處的固定微鏡是一個雙面鏡。
按照本發(fā)明第一方面的第五方面所提供的構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，其中所述的可動微鏡是2×2二維微光電機械光開關(guān)模塊。
按照本發(fā)明第五方面的第六方面所提供的構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，其可動微鏡陣列和固定微鏡陣列來共同實現(xiàn)具有Benes互連關(guān)系的N×N光開關(guān)，但其各微鏡或者2×2光開關(guān)模塊位置相對于傳統(tǒng)N×N Benes互連架構(gòu)中的各2×2光開關(guān)模塊位置必須進行洗牌重排，現(xiàn)定義傳統(tǒng)N×NBenes互連架構(gòu)中描述每個2×2光開關(guān)模塊在架構(gòu)中位置的模塊號，該模塊號由下述方法定義傳統(tǒng)N×N Benes互連架構(gòu)除最外邊兩級，所有中間級構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)是上下對稱、完全相同的N/2×N/2的Benes網(wǎng)絡(luò)，每個部分的模塊只與本部分里的模塊進行連接，這兩部分中的每個部分又是除最外邊兩級，中間是由上下兩個N/4×N/4的Benes網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，把s級中的模塊相應(yīng)地分組，保證每組中的模塊連接的s-1級的模塊沒有相同的，這樣，第log2N級包含一組，標記為組1；第log2N-1級包含兩組，從上至下標記為組1、組2、第s級的組數(shù)是第s-1級的1/2、直到第2級分為N/4個組，從上至下標記為組1，組2，直到組N/4，第1級分為N/2個組，從上至下標記為組1，組2，直到組N/2，在每一個組中，模塊從上至下標記為1，2，依次類推，這樣，每個2×2開關(guān)模塊可用三個數(shù)構(gòu)成的數(shù)組(s，g，m)來標記，在該數(shù)組中s代表級號，g代表該級中的組號，m代表該組中的模塊號。
按照本發(fā)明第六方面的第七方面所提供的構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，其中所述的可動微鏡對應(yīng)于傳統(tǒng)N×N Benes互連架構(gòu)中相應(yīng)模塊的模塊號由以下步驟確定第1步，在s級，s＝log2N-n，其中n＝(0，1，……，log2N-1)，可動微鏡陣列該級中從上到下排列的微鏡位置依次對應(yīng)于傳統(tǒng)Benes互連架構(gòu)中該級按m值從小到大排列的模塊號，m值相同的模塊有2n個，對應(yīng)的2n個微鏡位置從上至下為第一個位置到第2n個位置，模塊號(s，1，m)對應(yīng)于處于第一個位置的微鏡，模塊號(s，2，m)對應(yīng)于處于與第一個位置相距2n-1p的第2n-1+1個位置的微鏡；第2步，以這兩面鏡子為基準，在鏡子(s，1，m)下面與其相距2n-2p的第2n-2+1個位置的鏡子對應(yīng)于模塊號(s，3，m)，在鏡子(s，2，m)下面與其相距2n-2p的第2n-1+2n-2+1個位置的鏡子對應(yīng)于模塊號(s，4，m)；第3步，依次以確定了位置的(s，1，m)，(s，2，m)，(s，3，m)，(s，4，m)為準，在其下面與其相距2s-2p的位置的微鏡對應(yīng)于模塊號(s，5，m)，(s，6，m)，(s，7，m)，(s，8，m)；若還有微鏡的模塊號未確定，就繼續(xù)；第q(1≤q≤s+1)步，繼續(xù)按照這些已確定模塊號的微鏡的組號從小到大依次以這些模塊的位置為基準，在其下面與其相距2n-1p的位置的微鏡順序?qū)?yīng)組號m從小到大的模塊號；直至s+1步，所有微鏡位置對應(yīng)的模塊號均已確定。
本發(fā)明第八方面還提供一種按照上述任一方面所述的方法所制造的二維微光電機械光開關(guān)。
本發(fā)明第九方面還提供一種用于長途網(wǎng)狀波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中的光交叉連接器，其具有按照上述任一方面所述的方法所制造的二維微光電機械光開關(guān)。光交叉連接器主要包括交叉矩陣/交換結(jié)構(gòu)，驅(qū)動器，背板及外部接口和控制器。
附圖簡要說明以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的示范性的實施例進行詳細的說明，其中附

圖1是4×4二維微光電機械平行交叉結(jié)構(gòu)開關(guān)；附圖2是圖1中的高斯光束從輸入光線1到輸入光線4傳播的縱向橫截面；附圖3(a)是2×2基于應(yīng)力和靜電的縫隙閉合微光電機械開關(guān)的實例；附圖3(b)是表示圖3(a)的平面示意圖；附圖4是16×16傳統(tǒng)Benes光開關(guān)的結(jié)構(gòu)和操作機理示意圖；附圖5是按照本發(fā)明的16×16微光電機械洗牌Benes光開關(guān)的結(jié)構(gòu)和操作機理示意圖；附圖6是在不同端口數(shù)下的兩種結(jié)構(gòu)中的最長路徑長度的比較；附圖7(a)是在不同端口數(shù)下的兩種結(jié)構(gòu)中w(D)的比較；附圖7(b)是在不同端口數(shù)下的兩種結(jié)構(gòu)中晶片面積的比較。
具體實施例方式
圖1說明了二維平行交叉結(jié)構(gòu)開關(guān)的結(jié)構(gòu)和操作機理。二維平行交叉結(jié)構(gòu)開關(guān)的特征是在單個硅片上集成一個微鏡陣列，且承載光信號的光束平行于芯片表面?zhèn)鞑?。通常，它用作置換開關(guān)，且具有嚴格無阻塞特征，即，任何空閑的輸入可以連接到任何空閑的輸出而不打斷已建立的連接。N×N平行交叉開關(guān)需要N2個微鏡，這個數(shù)目會隨著N的增大迅速增大。圖1是4×4二維微光電機械平行交叉結(jié)構(gòu)開關(guān)。實線的鏡子表示該鏡子處于“開”狀態(tài)；虛線的鏡子表示該鏡子處于“關(guān)”狀態(tài)。1入→4出光束經(jīng)過最長的路徑；而4入→1出光束經(jīng)過最短的路徑。p是兩個鄰近鏡子之間的距離，亦稱為周期；發(fā)射/接收平面與距離其最近的鏡子之間的距離是p/2。其中，每個微鏡為單面鏡，具有“開”和“關(guān)”兩個狀態(tài)。每個鏡子由其所處矩陣中的位置來標定。當?shù)趍個輸入端口要交換到第n個輸出端口，鏡子(m，n)處于“開”狀態(tài)，反射光束從m輸入到n輸出。而且，在每行和每列中在同一時間只有一個微鏡處于“開”狀態(tài)。按照圖1，1入→4出之間的連接通過最長的路徑，7p；而4入→1出通過最短的路徑，p。對于N×N平行交叉結(jié)構(gòu)開關(guān)，最長的路徑長度為(2N-1)p而最短路徑長度為p?？梢姡瑑蓚€路徑長度的差值為(2N-2)p。微光電機械光開關(guān)中，光功率的損耗由幾個因素決定高斯光束擴散，空氣吸收，微鏡角度的誤調(diào)整，微鏡反射損耗，微鏡鏡面的彎曲和光纖與光開關(guān)之間的耦合損耗。后三個因素引起的損耗是常數(shù)，與光開關(guān)的端口數(shù)無關(guān)。前三個因素引起的損耗隨著光束經(jīng)歷的路徑長度的增加而增加。本文中，主要關(guān)注于光束擴散引起的損耗，因為它是限制二維微光電機械光開關(guān)輸入/輸出端口數(shù)的最主要因素。
圖2說明了光束從輸入光纖到輸出光纖的傳播過程，且圖中的路徑已展開到一條直線上。鏡子(1，4)處于“開”狀態(tài)。為了使模式匹配，透鏡對光束稍微地進行匯聚，使得光腰處于光徑的中點。在自由空間中，激光光束是高斯光束。高斯光束的電場是軸向坐標z和極坐標r的函數(shù)，表達式如下式E(r,z)=E0×ωω(z)exp{-r2/ω(z)2}]]>幅度因子×exp{-j[kz-tan-1(zz0)])}]]>縱向因子×exp{-jkr2/2R(z)}相位因子——(1)其中，z-傳播距離，ω(z)-振幅衰減到l/e處的光束半徑隨z而變，R(z)-波前曲率隨z而變。
為了描述在光束傳播中的高斯擴束效應(yīng)，ω(z)和R(z)由下式描述
ω(z)=ω01+(zz0)2]]>(2)R(z)=z[1+(zz0)2]]]>(3)其中，z0=2πw0λ]]>(λ是信號波長)-瑞利范圍，是光束半徑由最小值增長到最小值的 倍時所經(jīng)歷的路徑長度。wo—最小的光束半徑，稱為光腰，由置于輸入光纖前面的透鏡來決定。
因為光束是高斯擴散的，經(jīng)z處半徑為r的微鏡反射的光功率如下 如果令微鏡半徑r＝1.5ω(z)，光功率損耗為1.1％，假設(shè)鏡面反射率為98％，由微鏡引起的光功率損耗約為3％。
而且，在透鏡用作準直鏡時，入光纖位于透鏡的焦點，這時wn處于—D處。由于高斯光束的擴束效應(yīng)，輸入/輸出處的光纖耦合損耗會隨著路徑長度的增加而大幅度地增長。如圖2所示，為了實現(xiàn)零耦合損耗，采用模式匹配，即入光纖后退一些，處于焦點的外邊，這時入射光束被輕微地匯聚，相應(yīng)地，wn位于坐標O點。由前所述，微鏡半徑必須大于1.5ω(z)。為了最小化微鏡尺寸，由式(2)和(4)可得，在zo＝D處取得w(D)的最小值為 除了w(D)的限制，制造限制也決定D的大小。在文獻Lih Y.Lin，Evan L.Goldstein，and Robert W.Tkach，“On the Expandability of Free-SpaceMicromachined Optical Cross Connects，”J.Lightwave Tech.，18(4)，482-489(2000)中，由于制造限制，周期(兩個鄰近的微鏡之間的距離)取3r+800um，否則，如果鏡子之間的距離太近，作出的微鏡陣列的成品率不高。由于光束半徑的限制和制造限制共同決定了w(D)和D值。制作16×16平行交叉結(jié)構(gòu)的二維微光電機械光開關(guān)的最小w(D)值為150.28，而制作32×32光開關(guān)的最小w(D)為242.44um。這要求微鏡的尺寸太大，制作和控制都十分困難。
接下來，考慮光開關(guān)的尺寸問題。經(jīng)過分析，當微鏡尺寸較大，得到近似公式w平行交叉(D)＝Nκ(2λ/π) (5)D平行交叉＝N2κ2(2λ/π)(6) 其中，κ是比例常數(shù)。表明，隨著輸入/輸出端口數(shù)N增長，微鏡半徑成正比增長；而所需晶片尺寸(近似為D2)成N4增長。否則，高斯光束擴散效應(yīng)導(dǎo)致巨大的光功率損耗。因此，平行交叉結(jié)構(gòu)不適合用來制作大端口數(shù)光開關(guān)。
圖3是最簡單的2×2二維微光電機械微鏡光開關(guān)模塊，圖3(a)是2×2基于應(yīng)力和靜電的縫隙閉合微光電機械開關(guān)的實例；圖3(b)是表示(a)的平面示意圖。左圖為雙面鏡處于“下”位置的光傳播路徑圖，此時光開關(guān)為“平行”狀態(tài)；右圖為雙面鏡處于“上”位置的光傳播路徑圖，此時光開關(guān)為“交叉”狀態(tài)。從前面的討論可知，基于平行交叉結(jié)構(gòu)的二維微光電機械微鏡光開關(guān)需要4個單面鏡。在文獻M.Wu，“Micromachining for Optical andOptoelectronic Systems，”Proc.IEEE，85，1833-56(1997)中提出了最簡單的二維微光電機械微鏡2×2光開關(guān)模塊，僅使用一個雙面鏡。圖3說明了它的結(jié)構(gòu)和操作機制。當雙面鏡處于“下”的位置，它同時反射兩束入射光到相應(yīng)的輸出端口，即1入→1出且2入→2出連接建立，實現(xiàn)“平行”狀態(tài)。否則，當雙面鏡處于“上”的位置，兩束入射光直通到相應(yīng)輸出端口，即1入→2出且2入→1出連接建立，實現(xiàn)“交叉”狀態(tài)。
在圖3中，很明顯，采用雙面鏡的2×2 維微光電機械光開關(guān)使所需微鏡的數(shù)目減少到最小，相應(yīng)地，簡化了控制系統(tǒng)，降低了成本。從性能角度看，入射平面和接收平面之間地距離可以很近，所以，與平行交叉結(jié)構(gòu)開關(guān)相比，極大地降低了由于高斯光束擴散引起的損耗。而且，由于所有光束傳播路徑等長，所以，走不同光徑產(chǎn)生的損耗相同，即端口到端口的可重復(fù)性很好。此外，很明顯，晶片尺寸(光開關(guān)尺寸)可以縮小為原來的1/4。
縫隙閉合靜電驅(qū)動器(如圖3所示)是認為最適合于實施雙面鏡微光電機械開關(guān)的設(shè)計，因為這種驅(qū)動器占地面積小且活動范圍大。該驅(qū)動器是由多晶硅上鍍一層金屬制成地。完成刻蝕后，多晶硅和金層之間的應(yīng)力差使驅(qū)動器向上彎曲。當電壓施加在驅(qū)動器和襯底之間，靜電引力使驅(qū)動器向下移動。并且，這種設(shè)計避免了角度誤調(diào)整引起的光功率損耗。
因此，為了利用這種最簡單的2×2微光電機械開關(guān)模塊構(gòu)建一個大端口數(shù)的光開關(guān)的關(guān)鍵是設(shè)計一個適當?shù)墓忾_關(guān)架構(gòu)。雖然有人提出基于2×2開關(guān)模塊的架構(gòu)，但是，該光開關(guān)所需的微鏡數(shù)目過多，相應(yīng)的光損耗會過大。因此，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都期望新的架構(gòu)出現(xiàn)。
圖4是16×16傳統(tǒng)Benes光開關(guān)的結(jié)構(gòu)和操作機理示意圖。它包含7級，分別標為第1級，第2級，第3級，第4級。圖4中的每個方塊代表2×2開關(guān)模塊。模塊中的數(shù)組(s，g，m)是該模塊的標號，其中，s-級號，g-該級中的組號，m-該組中的模塊號。建立連接1入→15出和2入→1出來說明該結(jié)構(gòu)的操作機理。
本發(fā)明的基于洗牌Benes重排規(guī)則的光開關(guān)的方法和洗牌Benes規(guī)則是按照以下方式構(gòu)建的第一具體實施例在N×N Benes互連體系中，存在2log2N-1級(其中，N為輸入/輸出端口數(shù))。假定光束的入射角為45°。其中每一級由從上到下排成一隊的N/2個雙面鏡或者說最簡單的2×2二維微光電機械開關(guān)模塊來構(gòu)建，這N/2個微鏡鏡面相互平行且每兩個相鄰微鏡之間的距離為p。所有級之間相應(yīng)的微鏡處于同一水平線上，構(gòu)成矩陣結(jié)構(gòu)。由圖4可知，Benes互連結(jié)構(gòu)是以最中間級為對稱軸，左右對稱的。相應(yīng)地，標記最中間級為第1級，從中間向兩邊逐次標記為第2級，第3級，……，第log2N級。以第1級為中心開始安置每一級，第1級與第2級之間的水平距離為2log2N-2p，第2級與第3級之間的水平距離為2log2N-3p，每增加一級，s(s代表級號的整數(shù)，取1，2，……，log2N)與s-1級之間的水平距離減為s-1與s-2級之間水平距離的1/2，直到log2N-1與log2N之間的水平距離為p。也就是說，從第1級開始，每兩級之間的水平距離為2log2N-2p，2log 2N-3p，……，4p，2p，p。這樣就構(gòu)成了可動微鏡的矩陣形式的陣列。如圖5所示，從第1級開始到第4級，每兩級之間的水平間隔為4p，2p，p。
為了將每一級中開關(guān)模塊傳來的光束接力到右邊相鄰級的相應(yīng)的開關(guān)模塊中以接續(xù)多級之間的連接，在兩個相鄰級的中線上放置固定不動、相互平行且垂直于襯底的微鏡來完成此功能。例如圖5中固定微鏡A可以用來反射從開關(guān)模塊(1，1，1)來的光束傳到開關(guān)模塊(2，1，1)，使得開關(guān)模塊(1，1，1)出射的兩束光可以傳導(dǎo)至(2，1，1)和(2，2，1)，保證了Benes互連規(guī)則即圖4中的連接關(guān)系。第一步，配置第1級和第2級之間的固定微鏡。第1級與第2級之間需要N/2個固定的微鏡，這N/2個微鏡全部位于這兩個級之間的中線上。它們分為兩部分，每部分由N/4個微鏡組成且相鄰微鏡相距p。一部分置于上邊，另一部分置于下邊。且每部分中有一半數(shù)目的微鏡即N/8個微鏡處于可動微鏡陣列區(qū)域以內(nèi)，且其中的微鏡與相應(yīng)可動微鏡面處于同一水平線；另一半，N/8個微鏡，處于可動微鏡陣列區(qū)域以外。第2步，配置第2級和第3級之間的固定微鏡。第2級和第3級之間所需固定微鏡全部處于它們的中線上，且分為兩組。每組微鏡的情況同第1級與第2級之間的情況類似，但每組所需微鏡數(shù)為其一半即N/4個。相應(yīng)地，分別把第2級和第3級中的可動微鏡分為兩組，從上至下每N/4個為一組。讓每組固定微鏡對應(yīng)每組可動微鏡。然后，把每組固定微鏡分為兩部分，每部分由N/8個微鏡組成，且每部的微鏡鏡面相互平行且相距p。每部分中一半的微鏡與可動微鏡陣列中的微鏡處于同一水平線上；另一半處于可動微鏡陣列區(qū)域以外。根據(jù)這樣的方法安置固定微鏡，相鄰兩組固定微鏡會有位置上的重疊，這時可以把重疊處的微鏡用一個固定的雙面鏡代替，同時完成兩組微鏡的接續(xù)任務(wù)，如圖5中的微鏡C、D。第s步，第s級和第s+1級所需固定微鏡全部處于它們的中線上，且分為2s-1組。相應(yīng)地，第s級和第s+1級的可動微鏡從上至下每2log2N-s個鏡子為一組，共2s-1組。每組固定微鏡與每組可動微鏡對應(yīng)。每組固定微鏡分為上、下兩部分，每部分由2log2N-s-1個鏡子組成且相鄰微鏡相距p。且每部分中半數(shù)的微鏡處于相應(yīng)的可動微鏡組所構(gòu)成的陣列區(qū)域以內(nèi)，且與相應(yīng)可動微鏡鏡面處于同一水平線；而另一半微鏡處于可動微鏡陣列區(qū)域以外。直到每兩級之間的微鏡都安置完成。其所需固定微鏡數(shù)目的規(guī)律為第1級與第2級之間需1組固定微鏡，由N/2個微鏡組成；第2級和第3級需2組固定微鏡，每組由N/4個微鏡組成，由于會有部分固定微鏡位置重疊，重疊處的微鏡可由一個雙面固定的微鏡代替，且相鄰組所需微鏡會有N/8個重疊，所以第2級和第3級之間所需固定微鏡數(shù)為 依次類推，第s級和第s+1級所需固定微鏡的組數(shù)是第s-1級和第s級所需組數(shù)的2倍，前者每組中微鏡的數(shù)目是后者每組中微鏡數(shù)目的1/2；第log2N-1級與第log2N級之間的固定微鏡與前邊的的情況一樣，都處于兩級之間的中線上，但是，每組中的上邊的微鏡處于可動微鏡陣列中對應(yīng)組的最上邊一行微鏡鏡面構(gòu)成的水平線的上方 處，下邊的微鏡處于可動微鏡陣列中對應(yīng)組的最下邊一行微鏡鏡面構(gòu)成的水平線的下方 處，而且，相鄰兩組位置重疊的微鏡用雙面鏡代替。因此，第s級與第s+1級之間所需固定微鏡數(shù)為 其中，雙面鏡數(shù)為 所需固定微鏡總數(shù)為 其中，雙面鏡總數(shù)為 第二具體實施例由圖4可以看出，傳統(tǒng)Benes互連架構(gòu)是成倍擴張構(gòu)成的，即對于N×N傳統(tǒng)Benes架構(gòu)，除最外邊兩級，所有中間級構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)是上下對稱、完全相同的兩部分，每部分是N/2×N/2的Benes網(wǎng)絡(luò)。每個部分的模塊只與本部分里的模塊進行連接，而與另一部分中的模塊沒有連接。這兩部分中的每個部分又是除最外邊兩級，中間是由上下兩個N/4×N/4的Benes網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的?？梢园裺級中的模塊相應(yīng)地分組，保證每組中的模塊連接的s-1級的模塊沒有相同的。這樣，第log2N級包含一組，標記為組1；第log2N-1級包含兩組，從上至下標記為組1，組2；第s級的組數(shù)是第s-1級的1/2；直到第2級分為N/4個組，從上至下標記為組1，組2，……，組N/4；第1級分為N/2個組，從上至下標記為組1，組2，……，組N/2。在每一組中，模塊從上至下標記為1，2，……。為了后面說明方便，在整個互連體系結(jié)構(gòu)中，每個開關(guān)模塊用三個數(shù)構(gòu)成的數(shù)組來標記，數(shù)組(s-級號，g-該級中的組號，m該組中的模塊號)。如圖4所示，由于前面討論過的原因，要保證Benes互連原則，每個開關(guān)模塊應(yīng)該按照提出的洗牌重排規(guī)則進行位置重排。在第4點中，將對該規(guī)則進行詳細的描述。
如前所述，必須對2×2開關(guān)模塊重新排位置。第log2N級不需要重排，從上至下的模塊依次為(log2N，1，1)，(log2N，1，2)，……，(log2N，1，7)，(log2N，1，8)。第log2N-1級中，依據(jù)Benes互連規(guī)則，(log2N，1，1)必須與(log2N-1，1，1)和(log2N-1，2，1)相連。固定微鏡和可動微鏡處于前面規(guī)定的位置時，(log2N，1，1)的出射光束可以到達log2N-1級中從上往下數(shù)的第一塊微鏡和第二塊微鏡，所以，第一塊微鏡對應(yīng)于模塊(log2N-1，1，1)，第二塊微鏡對應(yīng)于模塊(log2N-1，2，1)。相應(yīng)的重排規(guī)則為第1步，在s級，s＝log2N-n(n＝0，1，……，log2N-1)，N×N Benes體系結(jié)構(gòu)中該級所有模塊按模塊號從小到大依次對應(yīng)于可動微鏡陣列中從上到下排列的微鏡位置。模塊號相同的模塊有2n個，對這2n個微鏡位置從上至下為第一個位置到第2n個位置，對于所有模塊號為m的鏡子(或模塊)，組號為1的鏡子(s，1，m)放在第一個位置，組號為2的鏡子(s，2，m)放在與其相距2n-1p的第2n-1+1個位置。第2步，以這兩面鏡子為基準，在鏡子(s，1，m)下面與其相距2n-2p的第2n-2+1個位置放置鏡子(s，3，m)，在鏡子(s，2，m)下面與其相距2n-2p的第2n-1+2n-2+1個位置放置鏡子(s，4，m)。第3步，依次以確定了位置的(s，1，m)，(s，2，m)，(s，3，m)，(s，4，m)為準，在其下面與其相距2s-2p的位置上放置模塊(s，5，m)，(s，6，m)，(s，7，m)，(s，8，m)。若還有模塊的位置未確定，就繼續(xù)。第1步，繼續(xù)按照這些已確定位置的模塊的組號從小到大依次以這些模塊的位置為基準，在其下面與其相距2n-1p的位置順序放置鏡子來確定相應(yīng)位置對應(yīng)的模塊號。直至s+1步，所有微鏡位置對應(yīng)的模塊號均已確定。
附圖5是按照本發(fā)明的16×16微光電機械洗牌Benes光開關(guān)的結(jié)構(gòu)和操作機理示意圖，其具體說明了第一實施例和第二實施例的工作原理。為了清楚地說明洗牌Benes位置排列規(guī)則和各個模塊在整個結(jié)構(gòu)中的布局。以16×16洗牌Benes二維微光電機械光開關(guān)陣列為例，具體布局和相應(yīng)的模塊位置如圖5所示。與圖4對應(yīng)，它包含7級，標為第1級，第2級，第3級，第4級。同樣的，建立連接1入→15出和2入→1出來說明該結(jié)構(gòu)的操作機理。白色矩形表示可動雙面微鏡，實線矩形為雙面鏡處于“下”位置，此時光開關(guān)為“平行”狀態(tài)；虛線矩形表示雙面鏡處于“上”位置，此時光開關(guān)為“交叉”狀態(tài)?；疑匦伪硎竟潭ㄎ㈢R。p是周期，兩個相鄰微鏡之間的距離。并且，假定光束的入射角是45°。為說明該結(jié)構(gòu)的操作機理，在該結(jié)構(gòu)中建立1入→15出和2入→1出連接，其情形與在圖4中傳統(tǒng)的Benes網(wǎng)中的情形相對照。建立1入→15出連接，在這7級中依次有，模塊(1，1，1)處于“交叉”狀態(tài)，模塊(2，2，1)和(3，3，1)處于“平行”狀態(tài)，模塊(4，3，1)，(5，3，2)，(6，2，4)和(7，1，8)處于“交叉”狀態(tài)；建立2入→1出連接，在這7級中依次有，模塊(1，1，1)處于“交叉”狀態(tài)，模塊(s，1，1)(其中，s＝2，3，4，5，6，7)處于平行狀態(tài)。顯然，洗牌Benes位置重排規(guī)則是可行的，也就是說，在設(shè)計的二維具有洗牌Benes位置重排規(guī)則的集成二維微光電機械開關(guān)中，Benes互連規(guī)則和反射定律能夠同時滿足。
在按照此規(guī)則重排光開關(guān)模塊的位置后，基于此設(shè)計結(jié)構(gòu)的光開關(guān)仍舊能夠使用傳統(tǒng)Benes結(jié)構(gòu)的控制算法，此算法已經(jīng)非常成熟，且只要相應(yīng)的控制單元控制該架構(gòu)中與傳統(tǒng)Benes架構(gòu)中編號相同的開關(guān)模塊即可。
從前述討論可知，光束擴散引起的光功率損耗與光束所走的路徑的長度緊密相關(guān)。減少光束擴散影響的關(guān)鍵是縮短其在自由空間中的傳播距離。
圖6是在不同端口數(shù)下的兩種結(jié)構(gòu)中的最長路徑長度的比較，并畫出了不同端口數(shù)下兩者比較的結(jié)果。對于一個傳統(tǒng)的N×N二維平行結(jié)構(gòu)開關(guān)，最短路徑長度為p；最長路徑長度為(2N-1)p。假定N＝16和32，最長路徑分別是31p和63p。為了計算洗牌Benes二維微光電機械開關(guān)中的自由空間傳播長度，假設(shè)兩個相鄰微鏡之間的距離為p(如圖5)，與前面平行交叉結(jié)構(gòu)中的假設(shè)相同。得到N×N洗牌Benes開關(guān)中的路徑長度(相當于前面提到的2D) 因此，對于16×16洗牌Benes開關(guān)，路徑長度為18.44p；而對于32×32開關(guān)，路徑長度為38.4p?？梢?，洗牌Benes結(jié)構(gòu)使路徑長度與平行交叉結(jié)構(gòu)相比縮短了40％。
而且，在平行交叉結(jié)構(gòu)開關(guān)中，最長和最短路徑的差值為(2N-2)p。而在洗牌Benes開關(guān)中，所用路徑長度相同。走不同路徑的光束損失的光功率不同主要是由于反射次數(shù)不同。如前所述，反射損耗很小，只有端口數(shù)目巨大的時候才需要考慮。因此，洗牌Benes開關(guān)具有非常好的端口到端口的可重復(fù)性。
現(xiàn)在，來討論洗牌Benes開關(guān)中的微鏡尺寸和晶片尺寸。圖7(a)是在不同端口數(shù)下的兩種結(jié)構(gòu)中w(D)的比較；圖7(b)是在不同端口數(shù)下的兩種結(jié)構(gòu)中晶片面積的比較，給出了不同端口數(shù)的比較結(jié)果。把洗牌Benes開關(guān)中路徑長度(由式(8)給出)作為2D代入式(2)和(4)，并結(jié)合制造限制(p＝3r+800um)，得到對于16×16的開關(guān)，w洗牌Benes(D)＝71.9um；而對于32×32的開關(guān)，W洗牌Benes(D)＝111.86um。與第2部分中平行交叉開關(guān)的計算結(jié)果相比，洗牌Benes開關(guān)使微鏡半徑減少了大于50％。
通過與前面中相同的分析過程，當微鏡半徑較大，得到下述近似公式 按照前面的描述， (10)由此說明w(D)或微鏡半徑縮小了40％，且晶片尺寸縮小了約70％。而且隨著端口數(shù)的增大，節(jié)省的量也迅速增大。
而且，由于在洗牌Benes開關(guān)陣列中，微鏡間的距離加大，所以，放松了制造限制(p＝3r+800um)，且只有最外邊的兩級仍舊受其限制。而且，由于微鏡總數(shù)的減少，放松了對驅(qū)動和伺服控制電路的要求，使散熱變得容易，功耗要求不再那么嚴格。
光交叉連接器是下一代光網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)元件，光分插復(fù)用器可以看作是光交叉連接器功能的簡化。光交叉連接器完成兩個主要功能，即光通道的交叉連接功能和本地上下路功能。光交叉連接器主要包括交叉矩陣/交換結(jié)構(gòu)，驅(qū)動器，背板及外部接口和控制器。而光交叉連接器的成本主要由以上各部分的功率需求和物理尺寸決定，其中最主要的因素就是光交叉矩陣的功率需求和物理尺寸。本方法設(shè)計的光開關(guān)就是作為光交叉連接器中的光交叉矩陣，并且大大降低了功率損耗和減小了物理尺寸。
綜上所述，本方法設(shè)計出了最簡單的二維微光電機械光開關(guān)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的構(gòu)造規(guī)則，它具有極低的復(fù)雜度，非常適合于用作長途網(wǎng)狀波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中的光交叉連接器。該結(jié)構(gòu)的光開關(guān)利用最簡單的2×2二維微光電機械光開關(guān)模塊(它只使用一塊雙面鏡)為基本模塊，按照洗牌Benes位置重排規(guī)則建造光開關(guān)陣列。該結(jié)構(gòu)的光開關(guān)具有最少的可動微鏡數(shù)目。這種新型的光開關(guān)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的平行交叉結(jié)構(gòu)相比，不僅具有優(yōu)良的光功率損耗性能，而且具有更好的端口到端口的可重復(fù)性能。除此之外，這種結(jié)構(gòu)大幅度地減少了所需微鏡半徑和晶片尺寸。因此，放松了制造限制，嚴格的驅(qū)動要求和伺服控制系統(tǒng)要求。
以上僅為本發(fā)明最佳的具體實施例，雖然本發(fā)明已經(jīng)示出和描述了相關(guān)的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不脫離由所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對本發(fā)明的形式和細節(jié)作各種變化。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，其包括以下步驟構(gòu)造N×N光開關(guān)需要設(shè)置2 log2N-1級，其中N為輸入/輸出端口數(shù)，中間級是第1級，將各級由中間向兩邊依次標記為第2級、第3級、直至第log2N級，其中每一級由從上到下排成一隊的用N/2個雙面鏡或最簡單的2×2二維微光機械開關(guān)模塊構(gòu)建，這N/2個微鏡鏡面相互平行且每兩個相鄰微鏡之間的距離為p，所有級之間相應(yīng)的微鏡處于同一水平線上，構(gòu)成矩陣結(jié)構(gòu)，并且從第1級開始每兩級之間的水平距離為2log2N-2p、2log2N-3p、……、2p、p，其中p為相鄰可動微鏡之間的距離，這樣就構(gòu)成了可動微鏡的矩陣陣列，在兩個相鄰級的中線上放置固定不動、相互平行且垂直于襯底的固定微鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的可動微鏡是雙面鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的固定微鏡按以下步驟設(shè)置第1步，在第1級和第2級間的中線上配置N/2個固定微鏡，將其分為上下兩部分，每部分由N/4個固定微鏡組成且相鄰固定微鏡相距p，每部分中有N/8個固定微鏡處于可動微鏡陣列區(qū)域以內(nèi)，且其中的固定微鏡與相應(yīng)的可動微鏡面處于同一水平線，其余N/8個固定微鏡處于可動微鏡陣列區(qū)域以外；第2步，在第2級和第3級間的中線上配置兩組固定微鏡，每組固定微鏡的配置方式同第1級與第2級之間的配置方式類似，但每組所需固定微鏡數(shù)為N/4個，相應(yīng)地，也把第2級和第3級中的可動微鏡分為兩組，從上至下每N/4個為一組，讓每組固定微鏡對應(yīng)每組可動微鏡，然后把每組固定微鏡分為上下兩部分，每部分由N/8個固定微鏡組成，且每部分的固定微鏡鏡面相互平行且相距p，每部分中一半的固定微鏡與對應(yīng)組可動微鏡陣列中的微鏡處于同一水平線上，另一半處于對應(yīng)組可動微鏡陣列區(qū)域以外；直到第s步，在第s級和第s+1級間的中線上配置2s-1組固定微鏡，相應(yīng)地，第s級和第s+1級的可動微鏡從上至下每2log2N-s個鏡子為一組，共2s-1組，每組固定微鏡與每組可動微鏡對應(yīng)，每組固定微鏡分為上下兩部分，每部分由2log2N-s-1個鏡子組成且相鄰微鏡相距p，且每部分中半數(shù)的微鏡處于對應(yīng)組可動微鏡所構(gòu)成的陣列區(qū)域以內(nèi)，且與相應(yīng)可動微鏡鏡面處于同一水平線，而另一半微鏡處于對應(yīng)組可動微鏡陣列區(qū)域以外；重復(fù)上述步驟，直到每兩級之間的微鏡都安置完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中根據(jù)這樣的方法設(shè)置固定微鏡后，相鄰兩組固定微鏡會有位置上的重疊，在重疊處的固定微鏡是一個雙面鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的可動微鏡是2×2二維微光電機械光開關(guān)模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其可動微鏡陣列和固定微鏡陣列來共同實現(xiàn)具有Benes互連關(guān)系的N×N光開關(guān)，但其各微鏡或者2×2光開關(guān)模塊位置相對于傳統(tǒng)N×N Benes互連架構(gòu)中的各2×2光開關(guān)模塊位置必須進行洗牌重排，現(xiàn)定義傳統(tǒng)N×N Benes互連架構(gòu)中描述每個2×2光開關(guān)模塊在架構(gòu)中位置的模塊號，該模塊號由下述方法定義傳統(tǒng)N×N Benes互連架構(gòu)除最外邊兩級，所有中間級構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)是上下對稱、完全相同的兩部分，每部分均是N/2×N/2的Benes網(wǎng)絡(luò)，并且每個部分的模塊只與本部分里的模塊進行連接，這兩部分中的每個部分又是除最外邊兩級，中間是由上下兩個N/4×N/4的Benes網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，把s級中的模塊相應(yīng)地分組，保證每組中的模塊連接的s-1級的模塊沒有相同的，這樣，第log2N級包含一組，標記為組1；第log2N-1級包含兩組，從上至下標記為組1、組2；第s級的組數(shù)是第s-1級的1/2；第2級分為N/4個組，從上至下標記為組1，組2，直到組N/4；第1級分為N/2個組，從上至下標記為組1，組2，直到組N/2，在每一個組中，模塊從上至下標記為1，2，依次類推，這樣，每個2×2開關(guān)模塊可用三個數(shù)構(gòu)成的數(shù)組(s，g，m)來標記，在該數(shù)組中s代表級號，g代表該級中的組號，m代表該組中的模塊號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述的可動微鏡對應(yīng)于傳統(tǒng)N×NBenes互連架構(gòu)中相應(yīng)模塊的模塊號由以下步驟確定第1步，在s級，s＝log2N-n，其中n＝(0，1，……，log2N-1)，可動微鏡陣列該級中從上到下排列的微鏡位置依次對應(yīng)于傳統(tǒng)Benes互連架構(gòu)中該級按m值從小到大排列的模塊號，m值相同的模塊號有2n個，對應(yīng)的2n個微鏡位置從上至下為第一個位置到第2n個位置，模塊號(s，1，m)對應(yīng)于處于第一個位置的微鏡，模塊號(s，2，m)對應(yīng)于處于與第一個位置相距2n-1p的第2n-1+1個位置的微鏡；第2步，以這兩面鏡子為基準，在鏡子(s，1，m)下面與其相距2n-2p的第2n-2+1個位置的鏡子對應(yīng)于模塊號(s，3，m)；在鏡子(s，2，m)下面與其相距2n-2p的第2n-1+2n-2+1個位置的鏡子對應(yīng)于模塊號(s，4，m)；第3步，依次以確定了位置的(s，1，m)，(s，2，m)，(s，3，m)，(s，4，m)為基準，在其下面與其相距2n-3p的位置的微鏡對應(yīng)于模塊號(s，5，m)，(s，6，m)，(s，7，m)，(s，8，m)；若還有微鏡的模塊號未確定，就繼續(xù)；第q(1≤q≤s+1)步，繼續(xù)按照這些已確定模塊號的微鏡的組號從小到大依次以這些模塊的位置為基準，在其下面與其相距2n-lp的位置的微鏡順序?qū)?yīng)組號m從小到大的模塊號；直至s+1步，所有微鏡位置對應(yīng)的模塊號均已確定。
8.一種按照上述任一權(quán)利要求中所述的方法所制造的二維微光電機械光開關(guān)。
9.一種用于長途網(wǎng)狀波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中的光交叉連接器，其具有如權(quán)利要求8中的二維微光電機械光開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種構(gòu)造二維微光電機械光開關(guān)的方法，還涉及使用該方法所制造的這種光開關(guān)以及使用該光開關(guān)的用于長途網(wǎng)狀波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中的光交叉連接器。該方法包括以下步驟在N×N Benes互連體系中設(shè)置2log
文檔編號H04J14/02GK1595221SQ200410009249
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者郭更生, 馬曉華 申請人:北京郵電大學(xué)