Kõikide optiliste lülitite tutvustus
Kõik optiline lüliti on optilise sidevõrgu peamine element. Kogu optilise võrgu realiseerimise võtmena on sellel madal pumpamisvõimsus, kõrge lülitusefektiivsus, kiire reageerimise ajaomadused, seetõttu on viimastel aastatel nii palju tähelepanu pööratud.
1980ndate lõpust kuni tänapäevani on paljud uurimisrühmad läbi viinud põhjalikke uuringuid igasuguste optiliste lülitite kohta. Kõik optiline lüliti on väga oluline tehnoloogia, seda saab kasutada optilise kommunikatsiooni, optiliste arvutite, optilise teabe töötlemise ja optilise andmetöötluse valdkonnas. Optiline lüliti on uue põlvkonna optilise võrgu põhikomponendid, mida kasutatakse peamiselt valguse taseme marsruutimise, lainepikkuse valiku, optilise lisand-tilga multipleksimise ning optilise ristühenduse ja enesetervendamise kaitse saavutamiseks. Seetõttu mõjutab reageerimise kiiruse optiline lüliti, läbilõikamine ja sisestamise kadu jõudlust otseselt optilise kommunikatsiooni kvaliteeti. Optiliste võrkude loomine sõltub valguslülititest, optilisest filtrist, uue põlvkonna võimendist, tiheda lainepikkuse jagunemise multipleksimise tehnoloogia seadmetest ja tehnoloogia arengust.
Lisaks peaks optiliste lülitite rakendustes kõikides optilistes võrkudes olema kiire reageerimise kiirus, madal sisestuskaotus, madal kanali läbilõikamine ja polarisatsioonitundlikkus, lisaks peaks neil olema integratsioon ja skaleeritavus ning odav, väike energiatarve, hea termiline stabiilsus ja muud omadused. Eeldatakse, et kõik optilised lülitid kajastavad selle tohutut potentsiaali järgmistes rakendustes.
(1) Arvuti arvutuskiirus sõltub lülitusdetailide suurenenud kiirusest ja kiibi suuruse vähendamisest, millega seoses on tekkinud kitsaskoht. Võimalik väljapääs on optilise arvuti arendamine. Optilised arvutid võivad olla kiireks fotooniliseks lülituskiibiks ja kiibiks, mille moodustavad välised optilised ühendused. Sellest lähtuvalt on optiline lüliti optiliste arvutite arengu võti.
(2) Elektrooniline side asendatakse järk-järgult optilise kiudoptilise sidega, et rahuldada kasvavat nõudlust sidevõimekuse järele. Tiheda lainepikkuse jagunemise multipleksimistehnoloogia, optilise kiu kommunikatsioonisignaali edastamine kogu optilise signaalivahetuse saavutamiseks tugineb ka elektroonikale, piirates optilise kommunikatsiooni kiiruse parandamist. Seetõttu on kõik optiline kommunikatsioon kõigi optiliste lülitite võti.
(3) kiudoptilised sidesüsteemid pikamaavõrgus, suurlinnade võrgus - optilise lüliti vahelise juurdepääsuvõrgu jaoks, mida on vaja optilise ristühenduse loomiseks; kasutajate vaheline optiline lülitusvõrk tugineb OADM-ile. Optiline ristühenduse ja lisa-tilga multiplekser koosneb optilisest lülitusmassiivist. Seega on optiline lüliti kõigi optiliste lülituste aluseks.
Alates 1970ndatest hakati uurima optilist bistabiilsust, millel on rohkem kui 30 aastat ajalugu. Kuid ka kõigi optiliste lülituste uurimine seisab silmitsi paljude praktiliste probleemidega, peamiselt kolmel põhjusel.
(1) Kõik optiline lüliti põhineb kolmanda astme mittelineaarsel efektil. Lüliti soovitud optiline võimsus on liiga kõrge, mis võtab signaali valguse valguse intensiivsuse korral rohkem kui viis suurusjärku. Mitte nagu vähese energiatarbega elektrooniline lüliti, ei suuda see saavutada väikese energiatarbega valguse juhtimist.
(2) Tugevast termilisest efektist põhjustatud tugeva sisendvalguse tõttu, eriti lainepikkuse lülitusseadme dielektrilise neeldumise tipus, on soojuse neeldumine nii, et seade on väga ebastabiilne ja seadme kaskaadfunktsiooni on keeruline saavutada.
(3) Laserkiire levik keskmistes mikronites ei ole võimsuse tihedus kõrge, kuid mittelineaarse jõu tootmiseks vajalik mittelineaarse efektiga piiratud vahemaa on tala ristmõõtmega kokkusurumiseks liiga keeruline.
Seetõttu on lülitusvõimsuse vähendamine optilise lüliti uurimine väga oluline ülesanne. Valgusallika läbimine kiudlainejuhi või tasapinnalise integreeritud optilise lainejuhi kaudu, mille lainepikkuse suurusjärk on ristimõõt, võib saada suurema valgusjõu tiheduse ja pikema interaktsiooni pikkuse, parandades sellega mittelineaarsete optiliste efektide tekitamise tõhusust ja vähendades optilist optilist efekti. võim optilise lüliti saavutamiseks. Lainejuhi tüüpi optiline lüliti muutub peamiseks uurimisobjektiks. Ränilainejuhid (sh optiline kiud) on sideriba neeldumises väikesed, kuid mittelineaarsed liiga nõrgad, olemasoleva rõngaõõnsuse kuhjumine mittelineaarne.
