光器件集成化是光网络发展的必由之路

　　4、聚合物为基的光波导器件和集成模块

　　由于高分子聚合物材料具有许多优异性能，适合于大批量生产，成本低廉。近年来对高聚物光纤和光器件的研究取得显著成效，开始部分商品化。这为高聚物集成光路的发展提供了良好的基础。应用的材料有热塑性、热固性或光固性的，供成型用的原始材料可以是高聚物、溶解的低聚物或液态的单聚体。制成的光波导尺寸范围可从亚微米到数百微米。其传输损耗的典型值是840nm波长下0.01dB/cm，1550nm波长下0.1dB/cm。制成的光器件可以是无源的，也可以是有源的，包括各种耦合器、滤波器、路由器、光开关、光调制器和高聚物PLC等。

　　图5是一种用于ATM-PON系统的混合集成光收发模块的照片，它采用高聚物PLC芯片和MMF的短接线。这种结构使接收器与发送器中间有良好的电和光的隔离，重复性能好，价格便宜，在光接入网中用于双向宽带多媒体服务系统很有竞争力。

　　5、二维或三维集成的MOEMS

　　在短短的过去几年中，微光机电系统(MOEMS)已经从实验室的珍品逐步地，开始应用于光通信网络的试验系统。这是因为MOEMS已充分显示了优良的光学质量和坚固可靠，能快速调制和开关，大量生产后成本低廉。用此技术平台已成功地制成了可调激光器和可调滤波器、动态增益均衡器、色散补偿器、波长插分复用器以及偏振控制器等。特别是对大量通道光交换的解决方案，目前除了应用MOEMS技术外，尚无其它选择。

　　图6表示一个应用2-DMEMS开关矩阵和可调激光器所构成的"用户可构"(clientconfigurable)波长插分复用(WADM)系统。用户可以插入和分出任意一个通道(波长)进入光网络结点中的任意一个插入或分出端口。该系统具有四端结构，矩阵开关将解复用的输入通道、插入端口、分出端口和输出通道相连接。插入端采用可调激光器选择需要插入的波长。MEMS微镜的两面可同时用于插入和分出的光束，这样的操作对所有的输入波长都可以独立进行，因而提供了光网络的"用户可构性"，从而大大提高光网络的易管理性和灵活性。

　　采用上述设计方案的8通道WADM系统已由实验证实。图7(a)和(b)表示"用户可构"8通道波长插分复用系统中通道3、5和7分出后的输出波谱，以及分出端口通道3和5的波谱。该系统可调谐的波长范围在1550nm波段，通道间隔为100GHz。这种结构的系统其主要优点是两个相邻通道间的串话小，消光比高。

　　由于篇幅限，仅能略举数例说明集成光路研究和应用的实际进步和发展趋向。可以看到又一个春天已向集成光学在光网络中的应用频频招手。

　　注：图片因来源缺失