All-optisk switch introduktion
Den helt optiska växeln är huvudelementet i det optiska kommunikationsnätverket. Som nyckeln till att förverkliga alla optiska nätverk har den en låg pumpeffekt, hög switcheffektivitet, snabb responstidskaraktäristik, så mycket uppmärksamhet har under de senaste åren varit uppmärksam.
Från slutet av 1980-talet till idag har många forskargrupper genomfört djupgående undersökning av alla typer av alla optiska switchar. All-optisk switch är en mycket viktig teknik, den kan tillämpas inom området optisk kommunikation, optiska datorer, optisk informationsbearbetning och optisk databehandling. Optisk switch som nyckelkomponenterna i en ny generation heloptiskt nätverk, främst används för att uppnå ljusnivå dirigering, val av våglängd, optisk add-drop multiplexing och optiskt cross-connect och självhälsande skydd. Därför påverkar den optiska växlaren för svarhastighet, övergång, prestanda för införande av förluster direkt kvaliteten på optisk kommunikation. Den optiska nätverksimplementeringen beror på ljusströmbrytare, optiskt filter, en ny generation förstärkare, tät våglängdsdelning multiplexeringstekniska enheter och tekniska framsteg.
Optiska switcharapplikationer i alla optiska nätverk bör dessutom ha en snabb responshastighet, låg införingsförlust, låg kanalöverskridande och polarisation okänslig, bör också ha integrering och skalbarhet och låg kostnad, låg effekt, god termisk stabilitet och andra egenskaper. All-optisk switch förväntas återspegla sin enorma potential i följande applikationer.
(1) Beräkningshastigheten för datorn beror på den ökade hastigheten för växlingselementen och minskningen av chipstorlek, i vilket hänseende har stött på en flaskhals. Utvecklingen av optisk dator är en möjlig väg ut. Optiska datorer kan vara ett snabbt fotoniskt kopplingschip och chip som de externa optiska sammankopplingarna utgör. Följaktligen är den optiska omkopplaren nyckeln till utvecklingen av optiska datorer.
(2) Elektronisk kommunikation ersätts gradvis av optisk fiberkommunikation för att möta den växande efterfrågan på kommunikationskapacitet. Tät våglängdsavdelning Multiplexeringsteknik, överföring av optisk fiberkommunikationssignal för att uppnå allt optiskt signalutbyte förlitar sig också på elektronik, vilket begränsar förbättringen av optisk kommunikationshastighet. Därför är all-optisk kommunikation nyckeln till all-optisk switch.
(3) Fiberoptiska kommunikationssystem i långdistansnätverket, storstadsområdesnätet, åtkomstnätet mellan den optiska omkopplaren som krävs av den optiska tväranslutningen för att slutföra; optiskt switchnätverk mellan användare förlitar sig på OADM. Den optiska tväranslutnings- och add-drop-multiplexorn består av en optisk omkopplargrupp. Således är den optiska omkopplaren basen för all-optisk omkoppling.
Från 1970-talet började studera den optiska bistabiliteten har mer än 30 års historia. Emellertid står studiet av alloptisk växling också inför många praktiska problem, främst på grund av tre skäl.
(1) All-optisk switch är baserad på den tredje ordningens olinjära effekt. Den önskade optiska kraften hos omkopplaren är för hög, vilket ofta tar mer än ljusintensiteten för signalljuset mer än fem storleksordningar. Inte som den elektroniska brytaren med låg effekt, den kan inte uppnå ljusstyrning med låg effekt.
(2) På grund av det starka ingångsljuset som orsakas av den starka termiska effekten, särskilt i den dielektriska absorptionstoppen vid en våglängdsomkopplingsanordning, är värmeabsorptionen så att anordningen är mycket instabil och svår att uppnå en kaskadoperation av anordningen.
(3) Laserstråleutbredningen i medium mikron, effekttätheten är inte hög, men den olinjära effekten begränsade avståndet som krävs för att producera olinjär kraft är för svårt att komprimera till den tvärgående dimensionen av strålen.
Därför är det viktigt att studera all-optisk switch är att minska kopplingseffekten. Föremål för ljuset genom fibervågledaren eller en plan integrerad optisk vågledare som har en våglängdsordning för storleksanpassad tvärdimension, kan erhålla en högre ljuseffektdensitet och en längre interaktionslängd, vilket därigenom kraftigt förbättrar effektiviteten för att generera olinjära optiska effekter och kan sänka optiska effekter ström för att uppnå all-optisk switch. Vågledare av den optiska omkopplaren blir huvudobjektet för studien. Kiselvågledare (inklusive optisk fiber) i absorptionen av kommunikationsbandet är liten, men icke-linjär för svag, ackumuleringen av tillgängligt ringhålrum är olinjärt.