耦合波導(dǎo)開關(guān),耦合波導(dǎo)開關(guān)原理是什么?

耦合，有聯(lián)系的意思,指信號(hào)由第一級(jí)向第二級(jí)傳遞的過(guò)程，一般不加注明時(shí)往往是指交流耦合。耦合常數(shù)是指耦合電容值與第二級(jí)輸入阻抗值乘積對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)。

耦合波導(dǎo)開關(guān)是利用鈮酸鋰（LiNbO3）材料制作的。鈮酸鋰是一種很好的電光材料，它具有折射率隨外界電場(chǎng)變化而改變的光學(xué)特性。在鈮酸鋰基片上進(jìn)行擴(kuò)散，以形成折射率逐漸增加的光波導(dǎo)，即光通道，再焊上電極，它便可以作為光交換元件了。當(dāng)兩個(gè)很接近的波導(dǎo)進(jìn)行適當(dāng)?shù)鸟詈蠒r(shí)，通過(guò)這兩個(gè)波導(dǎo)的光束將發(fā)生能力交換，并且能力交換的強(qiáng)度隨著耦合系數(shù)、平行波導(dǎo)的長(zhǎng)度和兩波導(dǎo)之間的相位差而變化。只要所選的參數(shù)得當(dāng)，那么光束將會(huì)在兩個(gè)波導(dǎo)上完全交錯(cuò)。另外，若在電極上施加一定的電壓，將會(huì)改變波導(dǎo)的折射率和相位差。由此可見，通過(guò)控制電極上的電壓，將會(huì)獲得如圖中所示的平行和交叉兩種交換狀態(tài)。

圖1 耦合波導(dǎo)開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 耦合波導(dǎo)開關(guān)邏輯表示圖

耦合波導(dǎo)開關(guān)的特點(diǎn)：半導(dǎo)體光放大器只有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，而耦合波導(dǎo)開關(guān)除了一個(gè)控制電極以外，還有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。典型的波導(dǎo)長(zhǎng)度為數(shù)個(gè)mm，激勵(lì)電壓約為5V。交換速度主要依賴于電極間的電容，最大速率可達(dá)Gb/s量級(jí).