Introductie van alle optische schakelaars
De volledig optische schakelaar is het belangrijkste element in het optische communicatienetwerk. Als de sleutel om alle optische netwerken te realiseren, heeft het een laag pompvermogen, hoge schakelaarefficiëntie, snelle responstijdkenmerken, zoveel aandacht is de laatste jaren besteed.
Vanaf het einde van de jaren tachtig tot heden hebben veel onderzoeksgroepen diepgaand onderzoek verricht naar allerlei volledig optische schakelaars. De volledig optische schakelaar is een zeer belangrijke technologie en kan worden toegepast op het gebied van optische communicatie, optische computers, optische informatieverwerking en optische gegevensverwerking. Optische schakelaar als de belangrijkste componenten van een nieuwe generatie van volledig optisch netwerk, voornamelijk gebruikt voor het bereiken van lichtniveauroutering, golflengteselectie, optische add-drop multiplexing en optische cross-connect en zelfherstellende bescherming. Daarom zullen de reactiesnelheid optische schakelaar, overspraak en invoegingsverlies de kwaliteit van optische communicatie rechtstreeks beïnvloeden. De implementatie van optische netwerken is afhankelijk van de lichtschakelaars, het optische filter, een nieuwe generatie versterker, multiplexingtechnologie met dichte golflengteverdeling en technologische vooruitgang.
Toepassingen van optische schakelaars in volledig optische netwerken moeten bovendien een hoge responssnelheid, laag invoegverlies, lage kanaal overspraak en ongevoelige polarisatie hebben, moeten ook integratie en schaalbaarheid hebben en goedkoop, laag vermogen, goede thermische stabiliteit en andere kenmerken. Verwacht wordt dat de volledig optische schakelaar zijn enorme potentieel weerspiegelt in de volgende toepassingen.
(1) De berekeningssnelheid van de computer hangt af van de verhoogde snelheid van de schakelelementen en de vermindering van de chipgrootte, waarbij een knelpunt is opgetreden. De ontwikkeling van een optische computer is een mogelijke uitweg. Optische computers kunnen een snelle fotonische schakelchip zijn en een chip die de externe optische verbindingen vormen. Dienovereenkomstig is de optische schakelaar de sleutel tot de ontwikkeling van optische computers.
(2) Elektronische communicatie wordt geleidelijk vervangen door glasvezelcommunicatie om aan de groeiende vraag naar communicatiecapaciteit te voldoen. Dense Wavelength Division Multiplexing-technologie, optische vezelcommunicatiesignaaloverdracht om alle optische signaaluitwisseling te bereiken, is ook afhankelijk van elektronica, waardoor de verbetering van de optische communicatiesnelheid wordt beperkt. Daarom is volledig optische communicatie de sleutel tot volledig optische schakelaar.
(3) Glasvezelcommunicatiesystemen in het langeafstandsnetwerk, grootstedelijk gebiedsnetwerk, het toegangsnetwerk tussen de optische schakelaar die vereist is door de optische dwarsverbindingen om te voltooien; optisch schakelnetwerk tussen gebruikers vertrouwen op de OADM. De optische cross-connect en add-drop multiplexer wordt gevormd door een optische schakelaararray. Aldus is de optische schakelaar de basis voor volledig optisch schakelen.
Vanaf de jaren 1970 begon de optische bistabiliteit te bestuderen die meer dan 30 jaar geschiedenis heeft. De studie van volledig optisch schakelen wordt echter ook geconfronteerd met veel praktische problemen, voornamelijk vanwege drie redenen.
(1) De volledig optische schakelaar is gebaseerd op het niet-lineaire effect van de derde orde. Het gewenste optische vermogen van de schakelaar is te hoog, waardoor vaak meer dan de lichtintensiteit van het signaallicht meer dan vijf orden van grootte nodig is. Niet zoals de low-power elektronische schakelaar, kan het geen low-power lichtregeling bereiken.
(2) Vanwege het sterke ingangslicht veroorzaakt door het sterke thermische effect, in het bijzonder in de diëlektrische absorptiepiek bij een golflengteschakelapparaat, de warmte-absorptie zodat het apparaat zeer onstabiel is en moeilijk om een cascade-werking van het apparaat te bereiken.
(3) De voortplanting van de laserstraal in de medium micron, de vermogensdichtheid is niet hoog, maar de beperkte afstand voor het niet-lineaire effect die vereist is om niet-lineair vermogen te produceren, is te moeilijk om te comprimeren tot de dwarsafmeting van de straal.
Daarom is het verminderen van het schakelvermogen de studie van een volledig optische schakelaar een belangrijke taak. Onderwerp het licht door de vezelgolfgeleider of een vlakke geïntegreerde optische golfgeleider met een golflengte van grootte transversale afmeting, kan een hogere lichtvermogensdichtheid en een langere interactielengte verkrijgen, waardoor de efficiëntie van het genereren van niet-lineaire optische effecten aanzienlijk wordt verbeterd, en kan de optische vermogen om volledig optische schakelaar te bereiken. Golfgeleider-type optische schakelaar wordt het hoofddoel van de studie. Siliciumgolfgeleiders (inclusief optische vezel) in de absorptie van de communicatieband is klein, maar niet-lineair te zwak, de accumulatie van beschikbare ringholte niet-lineair.
