Introducere întrerupătoare integrală optică
Comutatorul all-optic este elementul principal din rețeaua de comunicații optice. Ca cheie pentru realizarea tuturor rețelelor optice, aceasta are o putere redusă de pompare, eficiență mare a comutatorului, caracteristici de timp de răspuns rapid, atât de multă atenție a fost acordată în ultimii ani.
De la sfârșitul anilor 1980 până în prezent, multe grupuri de cercetare au efectuat cercetări în profunzime a tuturor tipurilor de comutatoare optice. Comutatorul all-optic este o tehnologie foarte importantă, poate fi aplicat în domeniul comunicațiilor optice, calculatoarelor optice, procesării informațiilor optice și procesării optice a datelor. Comutatorul optic ca componente cheie ale unei noi generații de rețea all-optică, folosită în principal pentru realizarea dirijării nivelului de lumină, selecția lungimii de undă, multiplexarea optică de adăugare și a conectării optice încrucișate și auto-vindecare. Prin urmare, comutatorul optic cu viteză de răspuns, intersecția și performanța pierderii de inserție vor afecta direct calitatea comunicării optice. Implementarea rețelei optice depinde de întrerupătoarele de lumină, filtrul optic, un amplificator de nouă generație, dispozitivele de tehnologie multiplexare cu diviziune a lungimii de undă densă și progresul tehnologic.
Aplicațiile de comutatoare optice în rețelele optice în plus ar trebui să aibă o viteză de răspuns rapidă, o pierdere de inserție scăzută, o intersecție a canalului scăzută și o polarizare insensibilă, ar trebui să aibă, de asemenea, integrare și scalabilitate și costuri reduse, putere redusă, bună stabilitate termică și alte caracteristici. Se preconizează că întrerupătorul optic reflectă potențialul său uriaș în următoarele aplicații.
(1) Viteza de calcul a computerului depinde de viteza crescută a elementelor de comutare și de reducerea dimensiunii cipului, în ceea ce privește un blocaj. Dezvoltarea computerului optic este o posibilă ieșire. Calculatoarele optice pot fi cipuri de comutație fotonică rapidă și cipuri constituie interconectările optice exterioare. În consecință, comutatorul optic este cheia dezvoltării computerelor optice.
(2) Comunicarea electronică este înlocuită treptat cu comunicații cu fibre optice pentru a răspunde cererii crescânde de capacitate de comunicare. Divizia de lungime de undă densă Tehnologia de multiplexare, transmiterea semnalului de comunicare cu fibre optice pentru a realiza tot schimbul de semnal optic se bazează, de asemenea, pe electronică, limitând îmbunătățirea vitezei de comunicare optică. Prin urmare, comunicarea completă-optică este cheia comutatorului tot-optic.
(3) Sisteme de comunicare cu fibră optică în rețeaua de lungă durată, rețeaua metropolitană, rețeaua de acces între comutatorul optic cerut de conexiunile transversale optice pentru finalizare; rețeaua de comutare optică între utilizatori se bazează pe OADM. Multiplexorul optic de conectare încrucișată și adăugare este constituit dintr-un tablou de comutatoare optice Astfel, comutatorul optic este baza pentru comutarea completă-optică.
Din anii '70 a început să studieze bistabilitatea optică are mai mult de 30 de ani de istorie. Cu toate acestea, studiul comutării cu toți optici se confruntă și cu multe probleme practice, în principal din trei motive.
(1) Comutatorul integral optic se bazează pe efectul neliniar de ordinul al treilea. Puterea optică dorită a comutatorului este prea mare, ceea ce necesită adesea mai mult decât intensitatea luminii semnalului mai mult de cinci ordine de mărime. Nu cum ar fi comutatorul electronic de consum redus, nu poate realiza controlul luminii de consum redus.
(2) Datorită luminii puternice de intrare cauzate de efectul termic puternic, în special în vârful de absorbție dielectric la un dispozitiv de comutare a lungimii de undă, absorbția de căldură astfel încât dispozitivul este foarte instabil și este dificil de realizat o funcționare în cascadă a dispozitivului.
(3) Propagarea fasciculului laser în micronii medii, densitatea puterii nu este mare, dar efectul neliniar distanța limitată necesară pentru producerea puterii neliniare este prea greu de comprimat până la dimensiunea transversală a fasciculului.
Prin urmare, reducerea puterii de comutare este studiul comutatorului total optic este o sarcină importantă. Subiectul luminii prin ghidul de undă din fibră sau un ghid de undă optic plan plan integrat având un ordin de dimensiune transversală a mărimii transversale, poate obține o densitate mai mare de putere a luminii și o lungime de interacțiune mai mare, îmbunătățind astfel eficiența generarii de efecte optice neliniare și poate scădea optic putere pentru realizarea comutatorului total optic. Obiectivul principal al studiului este comutatorul optic de tip Waveguide. Ghidurile de undă din silicon (inclusiv fibra optică) în absorbția benzii de comunicare sunt mici, dar neliniare, prea slabe, acumularea cavității inelare disponibile neliniare.
