Увод у оптички прекидач
Свеоптички прекидач је главни елемент оптичке комуникацијске мреже. Као кључ за реализацију све оптичке мреже, она има малу снагу пумпања, високу ефикасност прекидача, карактеристике брзог одзива, па се последњих година посвећује велика пажња.
Од краја 1980-их до данас, многе истраживачке групе су вршиле дубинска истраживања свих врста оптичких прекидача. Свеоптички прекидач је врло важна технологија, може се применити у пољу оптичке комуникације, оптичких рачунара, оптичке обраде информација и оптичке обраде података. Оптички прекидач као кључне компоненте нове генерације оптичке мреже, углавном се користи за постизање усмеравања нивоа светлости, одабир таласне дужине, оптичко мултиплексирање додавања и оптичко повезивање и самооздрављење. Стога ће оптички прекидач брзине одзива, перформансе преслушавања, губици уметања директно утицати на квалитету оптичке комуникације. Имплементација оптичке мреже зависи од прекидача за светло, оптичког филтра, појачала нове генерације, уређаја за технологију мултиплексирања густе таласне дужине и технолошког напретка.
Апликације за оптичке склопке у свим оптичким мрежама осим тога треба да имају брзу брзину одзива, мали губитак уметања, ниску каналну преслушавање и неосјетљиву поларизацију, такође треба да имају интеграцију и скалабилност и ниску цену, малу снагу, добру топлотну стабилност и друге карактеристике. Очекује се да ће оптички прекидач одразити огроман потенцијал у следећим применама.
(1) Рачунарска брзина рачунара зависи од повећане брзине преклопних елемената и смањења величине чипа, за које је дошло до уског грла. Развој оптичког рачунара је могући излаз. Оптички рачунари могу бити брзи фотонски комутациони чип и чипирати спољашње оптичке интерконекције. Сходно томе, оптички прекидач је кључ за развој оптичких рачунара.
(2) Електронска комуникација постепено се замјењује оптичким влакнима како би се задовољила растућа потражња за комуникацијским капацитетима. Дивизија густе таласне дужине Мултиплексинг технологија, пренос оптичких влакана за пренос сигнала за постизање све размене оптичких сигнала такође се ослања на електронику, ограничавајући побољшање брзине оптичке комуникације. Стога је оптичка комуникација кључ за све оптичке склопке.
(3) Оптички комуникациони системи у мрежи даљинског превоза, градској мрежи, приступној мрежи између оптичких преклопника потребних за довршавање оптичких попречних конектора; оптичка преклопна мрежа између корисника се ослања на ОАДМ. Оптички мултиксер за повезивање и додавање састоји се од оптичког прекидача, па је оптичка склопка основа за оптичко пребацивање.
Од 1970-их почиње проучавати оптичку бистабилност има више од 30 година историје. Међутим, студија оптичког пребацивања суочена је и са многим практичним проблемима, углавном из три разлога.
(1) Свеоптички прекидач заснован је на нелинеарном ефекту трећег реда. Жељна оптичка снага прекидача је превисока, што често захтева више од интензитета светлости сигналног светла више од пет реда величине. Као електронски прекидач мале снаге, он не може да постигне контролу светлости мале снаге.
(2) Због снажне улазне светлости изазване јаким термичким ефектом, нарочито у врху диелектричне апсорпције на уређају за пребацивање таласне дужине, апсорпција топлоте тако да је уређај веома нестабилан и тешко је остварити каскадни рад уређаја.
(3) Ласерско ширење снопа у средњим микронима, густина снаге није велика, али ограничено растојање нелинеарног ефекта потребно за производњу нелинеарне снаге превише је тешко компримирати на попречну димензију снопа.
Због тога је смањење преклопне снаге важан задатак проучавања оптичког прекидача. Подвргавање светлости кроз влакнасти валовод или равнични интегрисани оптички валовод који има таласну дужину попречних димензија, може да добије већу густину светлосне снаге и већу дужину интеракције, што значајно побољшава ефикасност генерисања нелинеарних оптичких ефеката и може снизити оптичке снага за постизање оптичког прекидача. Оптички прекидач типа валовода постаје главни предмет проучавања. Силицијумски валоводи (укључујући оптичка влакна) у апсорпцији опсега комуникације су мали, али нелинеарно сувише слаби, акумулација расположиве шупљине прстена нелинеарна.