Εισαγωγή όλων των οπτικών διακοπτών
Ο πλήρης οπτικός διακόπτης είναι το κύριο στοιχείο του δικτύου οπτικών επικοινωνιών. Ως το κλειδί για την υλοποίηση όλων των οπτικών δικτύων, έχει χαμηλή ισχύ άντλησης, υψηλή απόδοση διακόπτη, χαρακτηριστικά γρήγορου χρόνου απόκρισης, έχει καταβληθεί τόση προσοχή τα τελευταία χρόνια.
Από τα τέλη της δεκαετίας του 1980 μέχρι σήμερα, πολλές ερευνητικές ομάδες διεξήγαγαν σε βάθος έρευνα όλων των ειδών όλων των οπτικών διακοπτών. Ο πλήρης οπτικός διακόπτης είναι μια πολύ σημαντική τεχνολογία, μπορεί να εφαρμοστεί στον τομέα των οπτικών επικοινωνιών, των οπτικών υπολογιστών, της επεξεργασίας οπτικών πληροφοριών και της οπτικής επεξεργασίας δεδομένων. Οπτικός διακόπτης ως τα βασικά συστατικά μιας νέας γενιάς οπτικοακουστικού δικτύου, που χρησιμοποιείται κυρίως για την επίτευξη δρομολόγησης επιπέδου φωτός, επιλογής μήκους κύματος, πολυπλεξίας οπτικής προσθήκης και οπτικής διασύνδεσης και αυτοθεραπείας. Επομένως, ο οπτικός διακόπτης ταχύτητας απόκρισης, οι παρεμβολές, η απόδοση απώλειας εισαγωγής επηρεάζουν άμεσα την ποιότητα της οπτικής επικοινωνίας. Η υλοποίηση της οπτικής δικτύωσης εξαρτάται από τους διακόπτες φωτισμού, το οπτικό φίλτρο, τον ενισχυτή νέας γενιάς, τις συσκευές τεχνολογίας πολυπλεξίας πυκνού μήκους κύματος και την τεχνολογική πρόοδο.
Οι εφαρμογές των οπτικών διακοπτών σε όλα τα οπτικά δίκτυα πρέπει επιπλέον να έχουν ταχύτητα απόκρισης, χαμηλή απώλεια εισόδου, χαμηλή διαύγεια καναλιών και μη ευαισθησία στην πόλωση, πρέπει επίσης να έχουν ενσωμάτωση και δυνατότητα κλιμάκωσης και χαμηλού κόστους, χαμηλής ισχύος, καλή θερμική σταθερότητα και άλλα χαρακτηριστικά. Ο πλήρης οπτικός διακόπτης αναμένεται να αντικατοπτρίζει το τεράστιο δυναμικό του στις ακόλουθες εφαρμογές.
(1) Η ταχύτητα υπολογισμού του υπολογιστή εξαρτάται από την αυξημένη ταχύτητα των στοιχείων μεταγωγής και τη μείωση του μεγέθους του τσιπ, κάτι που αντιμετωπίζει μια συμφόρηση. Η ανάπτυξη του οπτικού υπολογιστή είναι μια πιθανή διέξοδος. Οι οπτικοί υπολογιστές μπορεί να είναι ταχέως φωτονικοί μικροεπεξεργαστές και τσιπς που αποτελούν τα εξωτερικά οπτικά διασυνδέματα. Συνεπώς, ο οπτικός διακόπτης είναι το κλειδί για την ανάπτυξη των οπτικών υπολογιστών.
(2) Η ηλεκτρονική επικοινωνία αντικαθιστά σταδιακά την επικοινωνία των οπτικών ινών προκειμένου να ανταποκριθεί στην αυξανόμενη ζήτηση επικοινωνιακής ικανότητας. Τεχνολογία πυκνού μήκους κύματος Πολυπλεξία, η μετάδοση σήματος οπτικών ινών επικοινωνίας για την επίτευξη όλων των οπτικών ανταλλαγή σημάτων βασίζονται επίσης σε ηλεκτρονικά, περιορίζοντας τη βελτίωση του ρυθμού οπτικής επικοινωνίας. Ως εκ τούτου, η οπτική επικοινωνία είναι το κλειδί για όλους τους οπτικούς διακόπτες.
(3) Συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών στο δίκτυο μακρινών αποστάσεων, δίκτυο μητροπολιτικών περιοχών, το δίκτυο πρόσβασης μεταξύ του οπτικού διακόπτη που απαιτείται από την οπτική διασύνδεση για να ολοκληρωθεί? οπτικό δίκτυο μεταγωγής μεταξύ χρηστών βασίζονται στο OADM. Ο οπτικός πολυπλέκτης πολλαπλής σύνδεσης και προσθήκης συνίσταται από μια διάταξη οπτικών διακοπτών Έτσι, ο οπτικός διακόπτης είναι η βάση για την πλήρη οπτική μεταγωγή.
Από τη δεκαετία του 1970 άρχισε να μελετάει την οπτική διαλυτότητα έχει περισσότερα από 30 χρόνια ιστορίας. Ωστόσο, η μελέτη της μεταγωγής οπτικών ινών αντιμετωπίζει επίσης πολλά πρακτικά προβλήματα, κυρίως λόγω τριών λόγων.
(1) Ο πλήρης οπτικός διακόπτης βασίζεται στο μη γραμμικό αποτέλεσμα τρίτης τάξης. Η επιθυμητή οπτική ισχύς του διακόπτη είναι πολύ υψηλή, η οποία συχνά απαιτεί περισσότερο από την ένταση φωτός του φωτός σήματος περισσότερο από πέντε τάξεις μεγέθους. Όχι σαν τον ηλεκτρονικό διακόπτη χαμηλής ισχύος, δεν μπορεί να επιτύχει έλεγχο χαμηλής κατανάλωσης φωτός.
(2) Λόγω του ισχυρού φωτός εισόδου που προκαλείται από την ισχυρή θερμική επίδραση, ιδιαίτερα στην κορυφή διηλεκτρικής απορρόφησης σε συσκευή μεταγωγής μήκους κύματος, η απορρόφηση θερμότητας έτσι ώστε η συσκευή να είναι πολύ ασταθής και δύσκολο να επιτύχει μια λειτουργία κλιμάκωσης της συσκευής.
(3) Η διάδοση της δέσμης λέιζερ στα μέσου μεγέθους, η πυκνότητα ισχύος δεν είναι υψηλή, αλλά η περιορισμένη απόσταση μη γραμμικού αποτελέσματος που απαιτείται για την παραγωγή μη γραμμικής ισχύος είναι πολύ δύσκολο να συμπιεστεί με την εγκάρσια διάσταση της δέσμης.
Ως εκ τούτου, η μείωση της ισχύος μεταγωγής είναι η μελέτη του all-optical switch είναι ένα σημαντικό καθήκον. Η υποβολή του φωτός μέσω του κυματοδηγού ινών ή ενός επίπεδου ολοκληρωμένου οπτικού κυματοδηγού που έχει εγκάρσια διάσταση μεγέθους τάξης μεγέθους κύματος μπορεί να επιτύχει υψηλότερη πυκνότητα ισχύος φωτός και μεγαλύτερο μήκος αλληλεπίδρασης, βελτιώνοντας έτσι σημαντικά την απόδοση παραγωγής μη γραμμικών οπτικών αποτελεσμάτων και μπορεί να μειώσει την οπτική δύναμη για την επίτευξη όλων-οπτικό διακόπτη. Ο κύριος στόχος της μελέτης είναι ο οπτικός διακόπτης τύπου κυματοδηγού. Οι κυματοδηγοί πυριτίου (συμπεριλαμβανομένων των οπτικών ινών) στην απορρόφηση της ζώνης επικοινωνίας είναι μικρές, αλλά μη γραμμικές είναι πολύ αδύναμες, η συσσώρευση της διαθέσιμης κοιλότητας δακτυλίου μη γραμμική.