Przełączniki światłowodowe



Podobne dokumenty
Sieci optoelektroniczne

Wzmacniacze optyczne

Wprowadzenie do światłowodowych systemów WDM

Wprowadzenie do optyki nieliniowej

Parametry i technologia światłowodowego systemu CTV

Wzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW

Sieci telekomunikacyjne Sieci optyczne: przyszłość czy teraźniejszość

GMPLS based control plane for Optical Burst Switching Network

Postawy sprzętowe budowania sieci światłowodowych

ELEMENTY SIECI ŚWIATŁOWODOWEJ

Dyspersja światłowodów Kompensacja i pomiary

Sieci WDM. Wavelength Division Multiplexing Dense Wavelength Division Multiplexing

VI. Elementy techniki, lasery

LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK

Sieci optoelektroniczne

Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: Definicje współczynników odbicia na początku i końcu linii długiej.

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita

Postawy sprzętowe budowania sieci światłowodowych

Autokoherentny pomiar widma laserów półprzewodnikowych. autorzy: Łukasz Długosz Jacek Konieczny

ZASTOSOWANIE ZJAWISKA CAŁKOWITEGO WEWNĘTRZNEGO ODBICIA W ŚWIATŁOWODACH

Multiplekser TDM over IP

Optyczne elementy aktywne

światłowód światłowód gradientowy n 2 <n 1 n 1

Politechnika Wrocławska Wydział Podstawowych Problemów Techniki

Światłowodowy multiplekser styków RS-232, RS-485, RS-422

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek

KONWERTER RS-422 TR-43

KONWERTER RS-232 TR-21.7

Optotelekomunikacja 1

!!!DEL są źródłami światła niespójnego.

Bilans mocy linii światłowodowej. Sergiusz Patela 2004 Projekt sieci światłowodowej - bilans mocy 1

Polaryzatory/analizatory

Pomiar tłumienności światłowodów włóknistych

PROJEKTOWANIE UKŁADÓW VLSI

Mosty przełączniki. zasady pracy pętle mostowe STP. Domeny kolizyjne, a rozgłoszeniowe

Podłączenie do szyny polowej światłowodem (LWL) w topologii linii/gwiazdy

Media transmisyjne w sieciach komputerowych

6. Modulatory optyczne

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2013/2014. Zadania z teleinformatyki na zawody III stopnia

Światłowodowy multiplekser styków RS-232, RS-485, RS-422

Poprawa charakterystyk promieniowania diod laserowych dużej mocy poprzez zastosowanie struktur periodycznych w płaszczyźnie złącza

Metody Optyczne w Technice. Wykład 8 Polarymetria

Źródła światła w technice światłowodowej - podstawy

NA = sin Θ = (n rdzenia2 - n płaszcza2 ) 1/2. L[dB] = 10 log 10 (NA 1 /NA 2 )

Światłowodowe Sensory interferencyjne: zasady pracy i konfiguracje

200M-ADAM.E. Systemy przesyłu sygnału audio. LAN-RING 200Mbps BOX + DIN35-LOCK* 1/6

pasywne elementy optyczne

Instrukcja obsługi i instalacji repeatera światłowodowego BMK-29.

IV. Transmisja. /~bezet

ICF Pełny opis produktu. Specyfikacja techniczna. Konwertery portów szeregowych, RS-232/422/485 na światłowód. Złącze

PL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 18/15. HANNA STAWSKA, Wrocław, PL ELŻBIETA BEREŚ-PAWLIK, Wrocław, PL

UMO-2011/01/B/ST7/06234

Spis treści. Strona 1 z 36

Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych Nr 1 w Barlinku - Technik informatyk

Technika laserowa, otrzymywanie krótkich impulsów Praca impulsowa

Fotonika kurs magisterski grupa R41 semestr VII Specjalność: Inżynieria fotoniczna. Egzamin ustny: trzy zagadnienia do objaśnienia

Czujniki światłowodowe

Systemy Teletransmisji I Transmisji Danych cz.3

OPTOTELEKOMUNIKACJA. dr inż. Piotr Stępczak 1

Fotonika. Plan: Wykład 9: Interferencja w układach warstwowych

MiCOM P591, P593, P594 & P595

Nowoczesne sieci komputerowe

Montaż w elektronice

Optotelekomunikacja. dr inż. Piotr Stępczak 1

1. Technika sprzęgaczy i ich zastosowanie

Lasery - konstrukcje i parametry. Sergiusz Patela Lasery - konstrukcje 1

1. Wzmacniacze wiatłowodowe oparte na zjawisku emisji wymuszonej (lasery bez sprz enia zwrotnego).

Rozwój optycznych torów transmisji danych WDM/DWDM WDM Multiplexing MPLambaS

OKABLOWANIE W WYBRANYCH SYSTEMACH KOMUNIKACJI

ZiMSK. VLAN, trunk, intervlan-routing 1

Właściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ

Systemy i Sieci Radiowe

Media sieciowe. Omówimy tutaj podstawowe media sieciowe i sposoby ich łączenia z różnymi urządzeniami sieciowymi. Kabel koncentryczny

Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy

O p i s s p e c j a l n o ś c i

Instrukcja obsługi i instalacji repeatera światłowodowego BMK-32

Multiplekser TDM over IP

LANEX S.A. ul. Ceramiczna Lublin tel. (0-81) fax. (0-81) Cennik 2/2006. Opis cennika

Elementy przełącznikowe

Wykład 2: Wprowadzenie do techniki światłowodowej

PASYWNE ELEMENTY OPTYCZNE

Czujnik fotoelektryczny Laserowy czujnik odległości (triangulacja) Q4XTKLAF100-Q8

OPTOTELEKOMUNIKACJA. dr inż. Piotr Stępczak 1

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy III gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.

Instrukcja obsługi światłowodowego konwertera SE-34 wersja 850 nm i 1300 nm

Systemy i sieci GMPLS. Wprowadzenie do GMPLS. Krzysztof Wajda. Katedra Telekomunikacji AGH Czerwiec, 2018

III. Opis falowy. /~bezet

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Uniwersytet Warszawski Wydział Fizyki. Światłowody

IPoDWDM nowe alternatywy dla sieci OTN i SDH DWDM

Technologia elementów optycznych

PODSTAWOWE PODZIAŁY SIECI KOMPUTEROWYCH

Aktywne Rozwiązania Sieciowe

Elementy technologii mikroelementów i mikrosystemów. USF_3 Technologia_A M.Kujawińska, T.Kozacki, M.Jóżwik 3-1

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Napęd elektryczny. Główną funkcją jest sterowane przetwarzanie energii elektrycznej na mechaniczną i odwrotnie

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: ITE s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Systemy i Sieci Radiowe

Transkrypt:

Przełączniki światłowodowe

Definicja Definicja przełącznika optycznego (fotonicznego) Całkowicie optyczne urządzenie światłowodowe zachowujące optyczną formę sygnału, dla każdej szybkości i protokołu transmisji. Przełączniki optyczne mogą rozdzielać sygnał (kanały transmisji) ze względu na długość fali i przesyłać je do różnych portów. Tradycyjne (współczesne) przełączniki łączące linie światłowodowe są urządzeniami elektro-optycznymi. Fotony z linii światłowodowej zamieniane są na elektrony, przełączanie wykonywane jest elektronicznie, po czym sygnał elektryczny z powrotem zamieniany jest na optyczny i wprowadzany do światłowodu. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 2

Dlaczego zwiększa się zainteresowanie przełącznikami fotonicznymi w sieciach światłowodowych 1. Ewolucja od łączy WDM punkt-punkt do sieci całkowicie optycznych 2. Wymagania odnośnie nowoczesnych sieci światłowodowych przezroczystość odnośnie szybkości transmisji przezroczystość względem protokołu 3. Zadania do rozwiązania. Rozwój sieci optycznych jest dziś utrudniony z powodu braku wysokiej jakości, tanich elementów optycznych. Opracowanie odpowiednich konstrukcji i technologii tych elementów ma kluczowe znaczenie dla rozwoju sieci całkowicieoptycznych. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 3

Zastosowania Zastosowania przełączników światłowodowych 1. Ochrona i rekonfiguracja sieci (wymagany czas przełączania ~5ms) 2. Sieci fotoniczne z przełączaniem obwodów (circuit switching, WDM networks, OADM s, OXC s) 3. Sieci fotoniczne z przełączaniem pakietów (wymagany czas przełączania ~1ns) (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 4

Przykład 1 -OADM WEST λ 1,..., λ N 1xN Σ 1 N F 1 T F N T SW 1 SW N λ 1 λ 1 λ1 λν 1 N Nx1 Σ EAST λ 1,..., λ N λ 1 λk Fixed-output wavelength converter Σ Passive optical coupler F 1 A F N A RX 1 DROP MxN Σ RX λ N basic control 1 λ M Tunable optical filter TX 1 TX M 4-state optical space switch ADD Opis: 4 kolory x 2.5 GB/s (STM-16), strojone filtry Fabry Perota, przełączniki optomechaniczne, regeneracja optoelektroniczna 3-R. Wszystkie składniki dostępne w sprzedaży. Eksperyment: trzy węzły połączone w dwuwłóknowym samo-naprawczym pierścieniu. Węzły połączone przez 90 km standardowego światłowodu jednomodowego. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 5

Przykład 2 - OXC Układ umożliwia całkowicie-nie-blokujący broadcasting i multicasting, i jest oparty na prostych macierzach przełączających o niewielkich rozmiarach. Zastosowano wzmacniacze światłowodowe z ograniczonym wzmocnieniem jako przełączniki przestrzenne, i całkowicie optyczne półprzewodnikowe konwertery długości fali. Eksperyment: kaskada dwóch 4x4, ośmio-kolorowych OXC, 320 km standardowego światłowodu jednomodowego (BER 10-15 przy 10 Gb/s). (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 6

Przykład 3 - optyczne przełączanie pakietów Matryce przełączników w krzyżowym przełączaniu pakietów (optical packet cross-connect) muszą się przekonfigurować synchronicznie z przepływem pakietów, z typowym czasem rekonfiguracji ~ns. Problem rywalizacji o dostęp (natłok), powstający gdy dwa pakiety chcą osiągnąć jednocześnie ten sam adres jest rozwiązywany za pomocę pamięci optycznych (bufory - linie opóźniające). (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 7

Wymagania dla przełączników Niezależność polaryzacyjna, małe przesłuchy, małe straty, pożądane wzmocnienie, niezależność od długości fali (w zakresie pracy wzmacniacza EDFA), praca wielofalowa, przezroczystość względem szybkości transmisji (do ~10 (40?) Gb/s), szybkie przełączanie, prostota obsługi i zastosowania, skalowalność. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 8

Klasyfikacja przełączników optycznych 1. Termooptyczne 2. MEMS 4. Przełączniki pęcherzykowe (w tym elektro-zwilżanie) 3. Wykonane w technologii optyki zintegrowanej, elektrooptyczne 4. Akustooptyczne 5. Przełączniki półprzewodnikowe (możliwa integracja monolityczna) (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 9

Przełączniki MEMS MEMS - Micro-electromechanical system (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 10

Przełączniki MEMS Skrót: MEMS - Micro-electromechanical system Technologia: MEMSy to miniaturowe urządzenia wytwarzane za pomocą procesów mikro-obróbki. Wymiary zawierają się w zakresie od ~µm do ~mm. Materiałem wyjściowym jest głównie krzem, obrabiany technologiami mikroelektroniki. Zalety MEMSów: podobne jak układów scalonych dużej skali integracji - małe jednostkowe koszty wytwarzania i możliwość produkcji wielkoseryjnej. MEMS - problemy do rozwiązania: 1. MEMSy są układami mechanicznymi, nie elektronicznymi, 2. przed zastosowaniem w telekomunikacji, zależy wykazać, że charakteryzuję się one odpowiednim poziomem niezawodności. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 11

Zalety stosowania krzemu do wytwarzania przyrządów mikro-optyki 1.Przy odpowiedniej obróbce krzem zapewnia uzyskanie powierzchni optycznych bardzo dobrej jakości (bez centrów rozpraszania, płaskie). 2. Bardzo dobre właściwości mechaniczne i odporność na zmęczenie monokrystalicznego krzemu (Monokryształy Si pozbawione są dyslokacji, w związku z tym praktycznie nie występuje zmęczenie materiału). 3. Elektryczne właściwości krzemu pozwalają na monolityczną integrację przyrządów elektronicznych i mikro-mechanicznych, zapewniając ich doskonałe dopasowanie. 4. W zakresie długości fal stosowanych w telekomunikacji światłowodowej, Si jest całkowicie przezroczysty. 5. Mechanicznych układy krzemowe wytwarza się metodami podobnymi do technologii krzemowych układów scalonych. Metody te oparte są na procesach fotolitografii - koszty wytwarzania układów są stosunkowo niskie. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 12

Technologie MEMS Mikroobróbka objętościowa. Oparta o procesy trawienia. Usuwanie krzemu z płytki podłoża przez substancje trawiące. Trawienie anizotropowe usuwa krzem w różnych kierunkach z różną szybkością. Trawienie izotropowe usuwa substancję we wszystkich kierunkach z tą samą szybkością. Mikroobróbka powierzchniowa - Cienkie warstwy różnych materiałów są dodawane i usuwane w procesie obróbki. Warstwa umieszczona w obszarze gdzie w przyszłości ma się znajdować obszar pusty nosi nazwę warstwy pomocniczej (sacrificial layer), warstwa tworząca elementy to warstwa strukturalna (structural material). Technologie: kombinacje trawienia suchego i mokrego, nanoszenie cienkich warstw. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 13

Architektura przełączników MEMS Przełączniki 2D MEMS Zwierciadła są rozmieszczone w konfiguracji krzyżowej (crossbar). Mogą znaleźć się w pozycji ON (odbicie) lub OFF (transmisja). Przełącznik o liczbie portów NxN wymaga zastosowania N 2 zwierciadeł dla uzyskania struktury całkowicie-nieblokującej. Przełączniki 3D MEMS Zwierciadła mogą obracać się wokół dwóch osi. Światło może być przekierowane w przestrzeni pod różnymi kątami. Wykonanie przełącznika NxN wymaga zastosowania N lub 2N zwierciadeł (2N daje mniejsze straty). (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 14

Dwuwymiarowe przełączniki MEMS Zwierciadła są rozmieszczone w konfiguracji krzyżowej (crossbar). Mogą znaleźć się w pozycji ON (odbicie) lub OFF (transmisja). Zastosowania: przełączniki z niewielką liczbą portów Wady: wymagane duże zwierciadła droga wiązki jest różna dla różnych połączeń, co daje różne straty (>5dB). (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 15

Trójwymiarowe przełączniki MEMS Przełączniki 3D MEMS Zwierciadła mogą obracać się wokół dwóch osi. Światło może być przekierowane w przestrzeni pod różnymi kątami. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 16

Mechanizmy ruchu zwierciadła Wymogi odnośnie mechanizmów ruchu 1. Małe rozmiary 2. Łatwość wytwarzania 3. Dokładność 4. Przewidywalność 5. Mały pobór mocy Mechanizmy ruchu 1. Elektrostatyczne - przyciąganie przeciwnie naładowanych powierzchni. Zalety: mechanizm dobrze znany i powtarzalny Wady: nieliniowa zależność siły od napięcia, duże napięcia sterujące 2. Elektromagnetyczne - przyciąganie się elektromagnesów o różnej biegunowości. Zalety: osiągalne duże siły przy zachowaniu liniowości, małe napięcia sterujące Wady: konieczne ekranowanie dla uniknięcia przesłuchów, niezawodność jeszcze nie zweryfikowana 3. Silnik ryskowy/rysikowy (scratch drive actuator) : ruch kontrolowany przez balansowanie siły docisku i tarcia, oraz impulsowe oddziaływania elektrostatyczne pomiędzy płaszczyznami. Zalety: praca bez napięcia podtrzymania, mały krok (10 nm) Wady: Rozbudowana konstrukcja elektryczno-mechaniczna (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 17

Silnik ryskowy - zasada działania Ruch w silniku ryskowym uzyskamy przykładając impulsy elektryczne do podłoża i płytki ruchomej. W tym czasie tulejka zaczepia się o podłoże, po usunięciu napięcia płytka przesuwa się do przodu. http://www.intellisense.com/contentfiles/intellisuitepapers/cadmodelingofscratchdriveactuation.pdf (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 18

Przełącznik optyczny zasilany silnikiem ryskowym (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 19

Podstawowe typy przełączników półprzewodnikowych 1. Przełącznik na interferometrze Macha- Zehndera 2. Sprzęgacz kierunkowy 3. Konwerter modów (binarny przełącznik optyczny/digital optical switch) 4. Wzmacniacz półprzewodnikowy (aktywny przełącznik przestrzenny) (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 20

Przełączniki półprzewodnikowe - struktura podstawowa Światłowody planarne na podwójnej heterostrukturze Światłowody paskowe grzbietowe, wbudowane lub obciążone paskowe (strip loaded) Heterostruktura InGaAsP/InP lub GaAs/AlGaAs Tłumienie światłowodu wolnego ~0.2 db/cm, Tłumienie światłowodu w strukturze (światłowód/kontakty el./doprowadzenia) < 1dB/cm Modulatory są zwykle anizotropowe - konieczne są specjalne konstrukcje/modyfikacje dla uzyskania pracy niezależnej od polaryzacji. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 21

Przełączniki półprzewodnikowe na bazie sprzęgacza kierunkowego Matrix Switch Material Results year [ref] type points 4x4 6 CIDC InGaAsP TE, crosstalk <-10dB, inssertion loss 1992 [1] <15dB, switching >10mA, size 6..5mm 4x4 6 CIDC InGaAsP TE, crosstalk <-15dB, chip loss 15dB, 1991 [2] switching ~10mA, size 35mm 4x4 16 EODC InGaAsP TE, crosstalk <-10dB, prop. loss 3dB, 1991 [3] switching <30V, size 35-40mm 4x4 6 QCSE InGaAlAs TE, crosstalk <-15dB, chip loss 18dB, 1993 [4] Benes DC MQW switching <6V, size 9mm 8x8 64 EODC GaAs/Al GaAs TE, crosstalk <-21dB, chip loss 8.7dB, switching <26V, size 26.5mm 1992 [5] DC: directional doupler, CI: Carrier injection, EO: Electrooptic, QCSE: Quantum-confined Stark effect. [1] L. Stoll, et al, AEO, vol. 46, pp. 116 118, 1992. [2] E. Lallier, et al., in ECOC/IOOC, Paris, France, 1991, pp. 44 47. [3] P. J. Duthie, et al., Electron. Lett., Vol. 27, no. 19, pp. 1747 1748, 1991. [4] H. Takeuchi, et al., Electron. Lett., vol. 29, no. 6, p. 523, Mar. 18, 1993. [5] K. Hamamoto, et al., Electron. Lett., Vol. 28, pp. 441 443, 1992. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 22

Struktury przełączników z interferometrem M-Z Interferometr Macha- Zehndera - zasada działania sygnał sygnał sprzęgacz 3dB segmenty MM segmenty SM Przełącznik M.-Z ze sprzęgaczem 3dB Przełącznik M.-Z z rozdzielaczem MMI (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 23

Przełączniki półprzewodnikowe na bazie interferometru M-Z Matrix type Switch points Material Results year [ref] 2x2 QCSE InGaAs MQW TE, TM, crosstalk <-10dB, insertion loss 20dB, switching 4.5V, electrode 675um, size 1.84mm 1992 [1] 2x2 EO MZI InGaAsP TE, TM, crosstalk <-16dB, on-chip loss <3.2dB, switching 6V, electrode 3mm, size 7mm 1993 [2] 2x2 EO MZI InGaAs TE, crosstalk <-12dB, loss 1.5dB/cm, switching 6V, electrode 3mm, bandwidth 35GHz 1995 [3] 2x2 QCSE MZI InGaAsP MQW TE, crosstalk <-15dB, insertion loss 22dB, switching 6.8V, electrode 0.5mm, bandwidth 1995 [4] 10GHz 2x2 QCSE InGaAlAs TE, TM, crosstalk <-20dB, insertion loss 14dB, 1996 2x4 module 4x4 module MZI MQW switching 4.5V, electrode 1.5mm, size 4mm 4 EO MZI InGaAsP TE TM ±0.5dB, crosstalk <-10dB, insertion loss 12dB, switching 5.5V, electrode 6mm, switch time 200ps 4 EO MZI InGaAsP TE TM ±0.5dB, crosstalk <-15dB, insertion loss 5dB, switching 4.5V, electrode 6mm, switch time 200ps, optical bandwidth >30nm [5] 1994 [6] 1996 [7] MZI: Mach-Zehnder interf.eo: Electrooptic. QCSE: Quantum-confined Stark effect. (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 24

Światłowodowe przełączniki binarne (digital optical switches DOS) Matrix type Switch points Material Results year [ref] 1x2 CD DOS InGaAsP TE TM, crosstalk <-14dB, switching 12V, optical band. >50nm, length 5mm, att. <2dB/cm 1991 [1] 4x4 24 CI DOS InGaAsP TE TM, crosstalk <-16dB, switching <10mA, optical bandwidth >50nm, size 40mm, 25dB 1992 [2] 4x4 24 CI DOS InGaAsP fiber to fiber loss TE TM, crosstalk <-13dB, switching <30mA, optical bandwidth >50nm, size 20mm, 15dB fiber to fiber loss 1x2 CI DOS InGaAsP TE TM, crosstalk <-20dB, switching 50/100mAfor 1.3/1.5µm, optical bandwidth 200nm, electrode 3mm, att. 2dB/cm 1x2 QCSE DOS InGaAsP TE, crosstalk <-7dB, switching 4V, size 0.9mm, 1.25 chip loss, 10GHz 3dB bandwidth 1x2 CI DOS InGaAsP TE TM, crosstalk <18dB, switching 30mA, electrode 1,5mm, 10dB f to f loss for 2x2 matrix 1993 [3] 1994 [4] 1995 [5] 1995 [6] DOS digital optical switch, CD carrier depletion, CE carrier injection, QCSE quantumconfined Stark effect (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 25

Aktywne przełączniki półprzewodnikowe Prąd wstrzykiwany do obszaru złącza p-n zmienia p n współczynnik wzmocnienia/strat w obszarze aktywnego światłowodu. Zjawiska te mogą być podstawą budowy przełączników światłowodowych opartych o półprzewodnikowe wzmacniacze światła. (SOA) Schemat przełącznika przestrzennego NxN opartego o SOA (układ drzewa). (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 26

Półprzewodnikowe przestrzenne przełączniki aktywne, [ ] 2x2 6 SOA in 2 stages InGaAsP λ=1.28µm, f to f gain >0 db, current 75+60 ma 1995 [68] 2x2 4 SOA InGaAsP λ=1.58µm, TE TM ±3dB, f to f gain 7dB, current 160mA, on/off 25dB 1996 [69] 2x2 4 SOA + 8 TIR InGaAsP λ=1.3µm, f to f gain 1dB, current 80+250mA, on/off >45dB 1993 [76] 1x4 4 SOA InGaAsP λ=1.57µm, TE, f to f gain >0dB, current 58mA, on/off 38dB 1996 [70] 4x4 Benes SOA InGaAs/ GaAs QW λ=0.99µm, f to f gain >0dB, current 16mA, on/off >30dB, switch time <1ns 1992 [75] 4x4 16 SOA + 32 TIR InGaAsP λ=1.3µm, TE TM ±1dB, f to f gain 5dB, current 250+120mA, on/off 54dB 1994 [77] 4x4 24 SOA (3 stages) InGaAsP λ=1.55µm, TE, f to f gain 6dB, current 50+50+100mA, on/off 40dB 1992 [71] 4x4 24 SOA (3 stages) InGaAsP λ=1.55µm, TE TM ±0.5dB, f to f gain 0dB, current 20+20+50mA, on/off 40dB 1995 [72] 4-Array 4 SOA InGaAsP λ=1.31µm, TE TM ±0.5dB, chip gain 20dB, current 100mA 1994 [79] 4x4 module hybrid 2x8 array λ=1.3µm, insertion loss >26dB, current 80mA, on/off 30dB 1992 [78] 4-array module 4-array module InGaAsP SiO 2 /TiO 2 SOA 4 SOA InGaAsP λ=1.55µm, TE TM ±1dB, f to f gain 14dB, current 80mA 1995 [80,8 1] 4 SOA InGaAsP λ=1.55µm, f to f gain 17dB, current 150mA 1996 [82] (c) Sergiusz Patela 2002 Przełączniki fotoniczne 27