基于微流控技術(shù)的陣列光開關(guān)控制單元的研究的開題報(bào)告

基于微流控技術(shù)的陣列光開關(guān)控制單元的研究的開題報(bào)告開題報(bào)告一、研究背景隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，光通信系統(tǒng)已經(jīng)成為高速、遠(yuǎn)距離通信的主要方式之一。光開關(guān)作為光通信系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備，其性能直接影響光通信系統(tǒng)的整體性能。目前，光開關(guān)的研究集中在電光開關(guān)和機(jī)械式光開關(guān)兩個(gè)方面，但是這兩種光開關(guān)都存在一些不足，電光開關(guān)需要高電壓等材料限制，且易受溫度、電磁干擾等影響，機(jī)械式光開關(guān)則涉及到微動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此，研發(fā)新型的光開關(guān)具有重要的理論和實(shí)踐意義。微流控技術(shù)是一種利用微細(xì)通道中的微小液滴或氣泡控制微流體的技術(shù)。與傳統(tǒng)光開關(guān)不同的是，基于微流控技術(shù)的光開關(guān)主要利用液滴控制光對(duì)準(zhǔn)而完成光開關(guān)操作，避免了機(jī)械式結(jié)構(gòu)的使用。由于微流控技術(shù)在微小尺度下操作，因此基于微流控技術(shù)的光開關(guān)控制單元可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和高效的光開關(guān)操作。二、研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)本研究旨在基于微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn)陣列光開關(guān)，研究?jī)?nèi)容包括液滴生成和控制、光路設(shè)計(jì)和優(yōu)化、系統(tǒng)集成等方面。通過流體與光的相互作用實(shí)現(xiàn)光開關(guān)的開關(guān)操作，并通過液滴生成和控制實(shí)現(xiàn)陣列光開關(guān)的控制。最終實(shí)現(xiàn)一種基于微流控技術(shù)的陣列光開關(guān)控制單元，其主要特點(diǎn)包括快速響應(yīng)、可靠性高和操作簡(jiǎn)便。三、研究方法本研究將采用實(shí)驗(yàn)研究方法進(jìn)行。首先，建立基于微流控技術(shù)的液滴生成和控制系統(tǒng)，進(jìn)行液滴的生成和控制實(shí)驗(yàn)。其次，進(jìn)行光路設(shè)計(jì)和優(yōu)化，搭建陣列光開關(guān)系統(tǒng)。最后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集成和優(yōu)化，測(cè)試其性能，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。四、預(yù)期成果預(yù)期成果包括：（1）完成基于微流控技術(shù)的液滴生成和控制系統(tǒng)的建立和測(cè)試，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。（2）完成基于微流控技術(shù)的陣列光開關(guān)控制單元的搭建和測(cè)試，并對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估。（3）提出一種基于微流控技術(shù)的陣列光開關(guān)控制方法和系統(tǒng)集成方案，為光開關(guān)研究提供參考。五、進(jìn)度安排第一年：（1）搭建基于微流控技術(shù)的液滴生成和控制系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。（2）進(jìn)行光路設(shè)計(jì)和優(yōu)化。第二年：（1）完成陣列光開關(guān)系統(tǒng)的搭建和測(cè)試。（2）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化并進(jìn)行性能評(píng)估。第三年：（1）提出一種基于微流控技術(shù)的陣列光開關(guān)控制方法和系統(tǒng)集成方案。（2）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化并進(jìn)行性能評(píng)估。六、參考文獻(xiàn)[1]王曉紅,王凱,韓能武.微流控芯片與光通信技術(shù)的結(jié)合[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程,2009(2):273-276.[2]陳振林,朱龍飛,劉拔群等.基于液滴控制的光開關(guān)設(shè)計(jì)與分析[J].電子器件,2013(2):44-47.[3]劉勝利,李新,何俊棟.基于微流控技術(shù)的液滴生成與控制[J].傳感技術(shù)學(xué)報(bào),2007(4):482-485.[4]