OXC的應用領域

光交叉互連開關（OXC）是一種N×N端口的矩陣光開關，可用于構建CDC ROADM（無色、無方向性、無競爭的可重構光上／下路復用器），如圖1所示。

圖1． 基于WSS和OXC的CDC ROADM結構

基于1×N端口光開關構建的OXC

OXC可以通過1×N端口的光開關來構建，如圖2所示，為了構建一個N×N端口的OXC模塊，需要2N個1×N端口的光開關，隨著端口數N的增加，OXC模塊的尺寸和成本急劇增加，因此這種OXC的端口數通常限于32×32端口。

圖2． 以16個1×8端口光開關構建8×8端口OXC

基于2D MEMS 技術的OXC

實現OXC的第二種技術方案是基于MEMS微鏡陣列的Cross－Bar光開關，日本東京大學的H． Toshiyoshi和H． Fujita于1996年報道了第一個基于MEMS技術、具有端口擴展潛力的Cross－Bar光開關，如圖3所示。所報道的器件只有2個輸入端口和2個輸出端口，光路切換是通過4個MEMS微鏡來實現的，每個微鏡有兩個狀態，平置于基片上讓光束通過（Off狀態）或者直立于基片上以反射光束（On狀態）。

圖3． 第一個基于MEMS扭鏡的Cross－Bar矩陣光開關

MEMS芯片和單個微鏡的SEM照片，以及扭鏡的結構示意圖，如圖4所示。微鏡以多晶硅梁支撐，當電極未加偏置電壓時，微鏡保持平置狀態；加電時在靜電引力的驅動下，微鏡直立于基片上。

圖4． MEMS扭鏡的SEM照片和結構示意圖

AT＆T實驗室的L．Y． Lin等人于1998年報道了第一個基于2D MEMS技術的矩陣光開關，如圖5所示，為了實現N×N端口光開關，需要一個N×N規模的微鏡陣列。該器件的所有光路都在一個平面內，這也是為何它被稱為2D MEMS光開關。

圖5． 第一個2D MEMS矩陣光開關結構