1×N MEMS 光开关模块 | 光开关设备通用集成基础光路切换模块
型号：MEMS 1×N-SM
概述：1×N MEMS 光开关基础模块，通用适配各类光开关设备整机集成，低损高速长寿命，支持定制化开发，光通信设备厂家配套优选。
标签：MEMS 光开关模块 1×N MEMS 光开关 MEMS 1×N-SM 高速光开关模块 单模光开关 低损耗光开关 光路切换模块 光通信模块
MEMS 1×N-SM 光开关模块
MEMS 1×N-SM 是一款N通道 MEMS 光开关模块，基于成熟的微机电系统（MEMS）芯片技术打造，通过静电驱动微米级反射镜实现光路无接触切换，彻底摆脱传统机械结构的磨损限制，专为需要高速、高频、高可靠光路切换的场景设计。
模块集成度高、体积小巧，支持标准串口控制，可直接嵌入光通信设备、监测系统、测试仪器中，是数据中心、光线路保护、光纤传感等场景的核心光路调度器件。
MEMS光开关是一种基于微机电系统技术的光学开关器件。它利用光的反射原理， 通过静电驱动方式， 控制微小的镜片偏转， 来精确控制光路的通断与切换。作为现代光网络中的关键基础元件，MEMS光开关实现了光信号的直接物理路由，无需进行光电-光转换，从而具备了高速度、低损耗、低功耗等显著优势，是构建智能、灵活、高可靠性光通信系统的核心器件。
产品特点
- ✅ 纯 MEMS 芯片方案：无机械传动部件，抗振动、抗冲击，长期运行零磨损
- ✅ 超高速切换：微秒级响应速度，切换时间≤15ms，远优于传统机械光开关
- ✅ 低插损高隔离：插入损耗≤1.0dB，通道隔离度≥30dB，信号传输稳定无串扰
- ✅ 超长使用寿命：无物理磨损，切换寿命≥10⁹次（10 亿次），满足高频次使用需求
- ✅ 高重复性：切换重复性≤0.05dB，长期工作性能不漂移
- ✅ 模块化设计：小型化金属封装，易集成、易安装，适配标准机架
- ✅ 灵活控制：支持 TTL/RS232 串口控制，兼容自动化系统二次开发
- ✅ 宽温工作：-20℃~+65℃工作温度，适配工业现场、户外等复杂环境
应用场景
- 光线路保护系统（OLP）、光旁路切换
- 数据中心、5G/6G 光网络光路动态调度
- 多通道光纤监测、光纤链路巡检系统
- DTS/DAS 分布式光纤传感系统
- 光器件自动化测试、实验室光路配置
- 光纤传感、激光雷达等光电设备集成
- 工业互联网、车联网光通信链路保护
技术参数
| 参数项 | MEMS 1×N-SM(单模) | 单位 |
|---|---|---|
| 通道配置 | 1×N（1 路输入，N 路输出） | - |
| 光纤类型 | 单模光纤（SMF-28e） | - |
| 工作波长 | O/C/L/L+ band | nm |
| 测试波长 | 1310/1550/1625/1650 | nm |
| 插入损耗 | @CWL Single-band： ≤0.8 (N≤8) ≤1.0 (8<N≤16) ≤1.3 (16<N≤32) ≤1.5 (32<N≤64) ≤2.0 (64<N≤128) ≤2.2 (128<N≤256) @CWL Dual-band： ≤1.0 (N≤8) ≤1.2 (8<N≤16) ≤1.5 (16<N≤32) ≤1.7 (32<N≤64) ≤2.2 (64<N≤128) ≤2.4 (128<N≤256) | dB |
| 波长相关损耗 | ≤0.3 (N≤64) ≤0.4 (64<N≤128) ≤0.5 (128<N≤256) | dB |
| 偏振相关损耗 | ≤0.15 | dB |
| 回波损耗 | ≥45 | dB |
| 隔离度 | ≥50 | dB |
| 切换时间 | ≤15 | ms |
| 重复性 | ≤0.05 | dB |
| 工作温度 | -20 ~ +65 | ℃ |
| 存储温度 | -40 ~ +85 | ℃ |
| 寿命 | ≥10⁹（10 亿次） | 次 |
| 最大光功率 | ≤500 | mW |
| 工作电压 | DC 5V±10% | V |
| 工作电流 | ≤50 (N≤16) ≤250 (16<N≤64) ≤350 (64<N≤128) ≤500 (128<N≤256) | |
| 封装尺寸 | M1: 34×24×11 ±0.2 (N≤64) M2: 60×24×11 ±0.2 (N≤16) M3: 90×55×12 ±0.2 (16<N≤64) M4: 100×100×12 ±0.2 (64<N≤128) M5: 110×141×12 ±0.2 (128<N≤256) | mm |
1.所有参数均在室温工作环境下测试；
2.所有参数均不包括连接头插入损耗；
3.波长相关损耗测试范围为 ±20nm；
4.切换时间用引脚IO切换的方式来测试；
| 参数项 | MEMS 1×N-MM（多模） | 单位 |
|---|---|---|
| 通道配置 | 1×N（1 路输入，N 路输出） | - |
| 工作波长 | 850±30, 1310±30 | nm |
| 测试波长 | 850/1310 | nm |
| 插入损耗 | @CWL Single-band： ≤0.8 (N≤12) ≤1.0 (12<N≤16) ≤1.8 (16<N≤128) @CWL Dual-band： ≤1.0 (N≤12) ≤1.2 (12<N≤16) ≤2.0 (16<N≤128) | dB |
| 波长相关损耗 | ≤0.3 (N≤16) ≤0.4 (16<N≤128) | dB |
| 偏振相关损耗 | ≤0.2 | dB |
| 回波损耗 | ≥30 | dB |
| 隔离度 | ≥30 | dB |
| 切换时间 | ≤15 | ms |
| 重复性 | ≤0.05 | dB |
| 工作温度 | -20 ~ +65 | ℃ |
| 存储温度 | -40 ~ +85 | ℃ |
| 寿命 | ≥10⁹（10 亿次） | 次 |
| 最大光功率 | ≤500 | mW |
| 工作电压 | DC 5V±10% | V |
| 工作电流 | ≤50 (N≤16) ≤250 (16<N≤64) ≤350 (64<N≤128) | |
| 封装尺寸 | M1: 34×24×11 ±0.2 (N≤16) M2: 60×24×11 ±0.2 (N≤16) M3: 90×55×12 ±0.2 (16<N≤64) M4: 100×100×12 ±0.2 (64<N≤128) | mm |
1.所有参数均在室温工作环境下测试；
2.所有参数均不包括连接头插入损耗；
3.波长相关损耗测试范围为 ±20nm；
4.切换时间用引脚IO切换的方式来测试；
封装尺寸
管脚定义
| 管脚编号 (M1/M2) | 管脚编号 (M3/M4/M5) | 管脚定义 | 信号方向、类型 | 功能说明 |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 1 | D0 | Input | 数据位 D0（低位） |
| - | 2 | D5 | Input | 数据位 D5 |
| 2 | 3 | VCC | Power | 工作电源，DC 5V，1.0A |
| - | 4 | D7 | Input | 数据位 D7（高位） |
| - | 5 | D6 | Input | 数据位 D6 |
| 4 | 6 | GND | Power | GND |
| - | 7 | D4 | Input | 数据位 D4 |
| 6 | 8 | D1 | Input | 数据位 D1 |
| 9 | 9 | TXD | Output | 串口数据发送端（TTL 3.3V 电平） |
| 10 | 10 | RXD | Input | 串口数据接收端（TTL 3.3V 电平） |
| 7 | 11 | D2 | Input | 数据位 D2 |
| 8 | 12 | D3 | Input | 数据位 D3 |
| 12 | 13 | /BUSY | Output | 低电平准备复位或接收数据 |
| - | 14 | ALARM | Output | 高电平表示光模块运行错误 |
| 3 | 15 | /STROBE | Input | 下降沿执行数据位 |
| 14 | 16 | /RESET | Input | 下降沿复位到通道 0 |
| 11 | - | GND | Power | GND |
| 13 | - | NC | - | 悬空 |
| 1 | - | NC | - | 悬空 |
备注：
1、使用 M1、M2 壳体且通道数超过 16时，只能使用串口控制切换；
2、M3、M4 和 M5 模块电气接口使用 XFCN(兴飞) 的BH200R-16P；
3、数据位D7-D0编码生成一个数据，额外加1就得到待切换的通道，STROBE下降沿更新。比如M1模块D3 D2 D1 D0的逻辑电平分别是 0 0 1 0，编码之后就是十进制2，额外加1得到3，STROBE有效后模块切换到03通道。
操作说明
1. 串口波特率：9600；8位数据位，1位停止位，无奇偶校验。
2. 光开关每次只能执行一个指令，需要等程序返回相应值后才可以输入下一条指令。
3. 指令所有字母都为大写。
4. 实际操作中输入尖括弧 “<” 作为开始符、尖括弧 “>” 作为结束符。
5. OSWAA，此处的 “AA” 代表光开关模块的地址，默认为01。
指令集
| 命令 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| <OSWAA_OUT_CC> | 设置当前通道AA值：00～99（表示光开关模块地址）CC值：00～99（表示切换到第几通道） | 发送<OSW01_OUT_01>表示设置1号光开关为通道1：成功返回：<OSW_OUT_OK>设置通道若超出光开关总的通道时，则返回：<OSW_OUT_ER> |
| <OSWAA_OUT_?> | 查询光开关模块当前通道 | 发送<OSW01_OUT_?>表示查询1号光开关通道：如返回<OSW_OUT_03>表示1号开关为通道3 |
注意事项
1. 使用前请用酒精棉清洁连接器的光纤端面，不使用时请带好防尘帽，防止灰尘或其它赃物污染或损坏光纤端面。光纤端面受到损伤或污染都会影响光开关模块的性能指标。
2. 严禁拉扯、折和扭曲光纤，以免造成光纤损坏。
3. 控制接口的详细管脚定义及模块安装请参考本文，确保连线正确，在确定连线无误后，再加电操作。
4. 控制线禁止带电热插拔。
5. 当光开关模块有光信号输入时，请勿直视光纤端面。激光辐射不可见，但会对人眼造成伤害！
6. 本器件要防火、防冲击，避免在过度潮湿的环境中储存和工作。
7. 本器件属精密光器件，不得擅自拆卸，以免损坏。
8. 产品在规定的条件下使用，不会对大气、水体、土地排放污染，包装物不含危险废物，可由用户自行安全处理。
9. 产品维修更换下来的零件，由我单位维修人员带回按规定处置。产品弃用或报废，由用户按照环保法规处置。
型号说明
订购信息：MEMS 1×N-A-B-C-D-E-F-G
| 位段 | 代码 | 含义 |
|---|---|---|
| A（模式） | S | 单模 |
| M | 多模 | |
| B（波长） | 85 | 850nm |
| 13 | 1310nm | |
| 14 | 1490nm | |
| 15 | 1550nm | |
| 162 | 1625nm | |
| 165 | 1650nm | |
| 13/15 | 1310/1550nm | |
| X | 其它 | |
| C（封装尺寸） | M1 | 34×24×11mm |
| M2 | 60×24×11mm | |
| M3 | 90×55×12mm | |
| M4 | 100×100×12mm | |
| M5 | 110×141×12mm | |
| X | 其它 | |
| D（光纤类型） | 5 | 50/125 |
| 6 | 62.5/125 | |
| 9 | 9/125 | |
| X | 其它 | |
| E（光纤直径） | 025 | Φ0.25mm |
| 09 | Φ0.9mm | |
| X | 其它 | |
| F（光纤长度） | 05 | 0.5m |
| 10 | 1.0m | |
| 15 | 1.5m | |
| X | 其它 | |
| G（连接器） | 00 | 无 |
| FP | FC/UPC | |
| FA | FC/APC | |
| SP | SC/UPC | |
| SA | SC/APC | |
| LP | LC/UPC | |
| LA | LC/APC | |
| MP | MPO | |
| X | 其它 |
为什么选 MEMS 光开关模块？
相比传统机械光开关，MEMS 光开关模块的核心优势在于无机械磨损、超高速、高集成度：
- 机械光开关适合低频、静态光路切换，成本更低，但存在速度慢、寿命短、抗振性差的短板；
- MEMS 光开关模块完美解决了这些问题，是高频动态调度、工业现场、数据中心等场景的最优选择，同时为后续系统升级预留了性能空间。