光学切换

在这个领域的研究是由越来越高的需要切换数据流速度有效客户计算机和通信服务需求提供传输和交换率远高于纯粹的电子系统。由于发展半导体激光器和探测器(上面所描述的外延层)在光纤(下面描述光传输),在所需的高速传输已成为可能。然而,光学数据流的转换仍然需要将数据从光学到电子领域,对电子开关,操作开关装置内,然后重新恢复的转移和重新配置数据到光学领域通过光纤进行传输。因此被视为电子开关实现更高的开关速度的主要障碍。解决这个问题的一个方法将介绍光学数字交换机器内部。被称为空间光子学,这种方法将涉及半导体激光器等设备或发光二极管(led),光学调节器,photodetectors-all会集成结合电子元件到系统。

光子开关的一个商用设备是量子阱self-electro-optic-effect设备,或种子。这个设备是使用的关键概念量子井。这些结构包括许多薄层的两种不同的半导体材料。个人层通常是10纳米厚(约40个原子),和100层用于设备约1微米厚。整个层一个电压时,光子的传播通过量子井显著变化,实际上创造一个光学modulator-an任何光子电路的重要组成部分。变化的种子概念是对称的种子(S-SEED)和场效应晶体管的种子。邻近S-SEEDs可以由背靠背双量子阱连接二极管,和商业大小的光子互连网络的建立可以通过使用空间的二维数组切换节点之间的联系。然而,即使是这种类型的无线光学互连技术只会增强和扩展电子技术,而不是取代它。

此举的光电子和光子集成电路的研究实验室,进入市场已经成为可能,通过高质量的可用性外延生长的技术建筑模拟结晶层的磷化铟砷化镓,磷化铟(InGaAsP / InP)。这III-V复合系统中使用的光发射器和探测器中心1.3微米和1.5微米波长范围的光纤已经很低传输的损失。

光传输

的传播率从数百万位(mb)每秒数十亿位每秒(gb),商用激光遇到物理限制称为“鸣叫,“光学频率的激光脉冲期间开始动摇。未来系统,可能需要从2.4到30吉比特每秒,可能是基于使用连续操作分布反馈激光器,其输出将通过调制器调制强度通过它。这个设备由一个水晶衬底的铌酸锂上钛通道是扩散作为光波导。信号编码到光束通过微波射频饲料通过邻近的渠道耦合器。使用这种装置只有在发射机的光学路径。

通信和计算机系统依赖于硅玻璃从激光和发光二极管纤维传输光信号。对于长距离传输,光纤电缆通常配备光电中继器组件大约每100公里。一种新方法,称为光学放大器为部署在开发越洋光纤电缆。与传统的中继器、光学放大器工作通过添加光子光信号在不改变一个电信号,而不改变其码率。因为他们可以使用在任何想要的传输码率,越洋电缆配备这些设备可以升级到更高的比特率仅仅通过改变激光和光敏二极管两端。没有高码率放大器的改造是必要的。

光放大器是一个模块包含一个半导体泵浦激光器和光纤长度短的核心铒掺杂不到0.1%,光学活性的稀土元素。激光是由泵运行的电导体电缆的长度。转换光学放大器的功能能源产生的光子能量注入源信号。当一个传讯的激光脉冲通过光放大器,它是结合泵浦光通过波分多路复用器位于模块。合并后的信号是美联储通过掺铒光纤长度、兴奋的铒离子贡献光子信号。放大信号然后喂下一节的电缆传输到下一个光放大器,也许200到300公里外。