Cyflwyniad Newid Holl-optegol
Y switsh all-optegol yw'r brif elfen yn y rhwydwaith cyfathrebu optegol. Fel yr allwedd i wireddu'r holl rwydwaith optegol, mae ganddo bŵer pwmpio isel, effeithlonrwydd switsh uchel, nodweddion amser ymateb cyflym, mae cymaint o sylw wedi'i dalu yn ystod y blynyddoedd diwethaf.
O ddiwedd y 1980au hyd heddiw, mae llawer o grwpiau ymchwil wedi cynnal ymchwil manwl o bob math o switsh holl-optegol. Mae switsh holl-optegol yn dechnoleg bwysig iawn, gellir ei gymhwyso i faes cyfathrebu optegol, cyfrifiaduron optegol, prosesu gwybodaeth optegol a phrosesu data optegol. Newid optegol fel cydrannau allweddol cenhedlaeth newydd o rwydwaith holl-optegol, a ddefnyddir yn bennaf i gyflawni llwybro lefel ysgafn, dewis tonfedd, amlblecsio adio-gollwng optegol a thraws-gysylltu optegol ac amddiffyn hunan-iachâd. Felly, bydd y switsh optegol cyflymder ymateb, crosstalk, perfformiad colli mewnosod yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd cyfathrebu optegol. Mae'r gweithrediad rhwydweithio optegol yn dibynnu ar y switshis golau, hidlydd optegol, mwyhadur cenhedlaeth newydd, dyfeisiau technoleg amlblecsio rhannu tonfedd trwchus a chynnydd technolegol.
Dylai cymwysiadau switshis optegol mewn rhwydweithiau holl-optegol yn ychwanegol fod â chyflymder ymateb cyflym, colli mewnosodiad isel, crosstalk sianel isel a polareiddio ansensitif, dylai hefyd fod ag integreiddio a scalability a chost isel, pŵer isel, sefydlogrwydd thermol da a nodweddion eraill. Disgwylir i'r switsh holl-optegol adlewyrchu ei botensial enfawr yn y cymwysiadau canlynol.
(1) Mae cyflymder cyfrifo cyfrifiadur yn dibynnu ar gyflymder uwch yr elfennau newid a lleihau maint sglodion, ac o ran hynny mae wedi dod ar draws tagfa. Mae datblygu cyfrifiadur optegol yn ffordd bosibl allan. Gall cyfrifiaduron optegol fod yn sglodion newid ffotonig cyflym a sglodion y rhyng-gysylltiadau optegol allanol yn gyfystyr. Yn unol â hynny, y switsh optegol yw'r allwedd i ddatblygiad cyfrifiaduron optegol.
(2) Yn raddol, mae cyfathrebu electronig yn cael ei ddisodli er mwyn cwrdd â'r galw cynyddol am allu cyfathrebu. Mae technoleg amlblecsio Is-adran Tonfedd Dwys, trosglwyddiad signal cyfathrebu ffibr optegol i gyflawni'r holl gyfnewid signal optegol hefyd yn dibynnu ar electroneg, gan gyfyngu ar wella'r gyfradd gyfathrebu optegol. Felly, cyfathrebu holl-optegol yw'r allwedd i switsh holl-optegol.
(3) Systemau cyfathrebu ffibr optig yn y rhwydwaith pellter hir, rhwydwaith ardal fetropolitan, y rhwydwaith mynediad rhwng y switsh optegol sy'n ofynnol gan y croesgysylltiadau optegol i'w gwblhau; mae rhwydwaith switsh optegol rhwng defnyddwyr yn dibynnu ar yr OADM. Mae'r amlblecsydd traws-gysylltu ac ychwanegu-gollwng optegol yn cael ei gyfansoddi gan arae switsh optegol Felly, y switsh optegol yw'r sylfaen ar gyfer newid holl-optegol.
O'r 1970au dechreuodd astudio mae gan y bistability optegol fwy na 30 mlynedd o hanes. Fodd bynnag, mae'r astudiaeth o newid holl-optegol hefyd yn wynebu llawer o broblemau ymarferol, yn bennaf oherwydd tri rheswm.
(1) Mae'r switsh holl-optegol yn seiliedig ar yr effaith aflinol trydydd gorchymyn. Mae'r pŵer optegol switsh a ddymunir yn rhy uchel, sy'n aml yn cymryd mwy na dwyster golau y golau signal yn fwy na phum gorchymyn maint. Ddim yn debyg i'r switsh electronig pŵer isel, ni all gyflawni rheolaeth golau pŵer isel.
(2) Oherwydd y golau mewnbwn cryf a achosir gan yr effaith thermol gref, yn enwedig yn y brig amsugno dielectrig mewn dyfais newid tonfedd, mae'r amsugno gwres fel bod y ddyfais yn ansefydlog iawn ac yn anodd cyflawni gweithrediad rhaeadru'r ddyfais.
(3) Mae lluosiad trawst laser yn y micronau canolig, nid yw'r dwysedd pŵer yn uchel, ond mae'r pellter effaith effaith aflinol sy'n ofynnol i gynhyrchu pŵer aflinol yn rhy anodd ei gywasgu i ddimensiwn traws y trawst.
Felly, lleihau'r pŵer newid yw astudio switsh holl-optegol yn dasg bwysig. Gall darostwng y golau trwy'r tonnau tonnau ffibr neu donnau tonnau optegol integredig planar sydd â gorchymyn tonfedd o ddimensiwn trawsdoriad maint, gael dwysedd pŵer golau uwch a hyd rhyngweithio hirach, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd cynhyrchu effeithiau optegol aflinol, a gall ostwng optegol. pŵer i gyflawni switsh holl-optegol. Switsh switsh optegol math Waveguide yn dod yn brif wrthrych astudio. Mae tonnau tonnau silicon (gan gynnwys ffibr optegol) yn amsugniad y band cyfathrebu yn fach, ond yn aflinol yn rhy wan, mae crynhoad y ceudod cylch sydd ar gael yn aflinol.