В своей работе они представят на конференции и выставке оптоволоконной связи (OFC), которая состоится 19-23 марта в Лос-Анджелесе, Калифорния, США, исследователи из Японского национального института передовых промышленных наук и технологий (AIST) описывают разработку нового своего рода интегрированный оптический переключатель, созданный с использованием высокоэффективных технологий кремниевой фотоники.Одним из требований к таким оптическим переключателям является то, что они могут обрабатывать световые сигналы как с вертикальной, так и с горизонтальной поляризацией.
Это связано с тем, что оптические сигналы несут данные с обеими поляризациями, метод, известный как мультиплексирование с разделением по поляризации. Для достижения этой двойной передачи необходимо использовать отдельную схему переключения для каждой поляризации. При этом размер микросхемы увеличивается вдвое и увеличивается стоимость системы.
Новое устройство, технически именуемое «полностью интегрированным кремниево-фотонным переключателем без дублирования поляризационного разнесения», состоит из единой сетки 8 x 8 переключателей 2 x 2 элемента. Исследователи обнаружили, что одна сетка 8 x 8 с новыми уникальными назначениями портов может заменить две синхронизированные сетки и, таким образом, использоваться для одновременного управления обеими поляризациями света, метод, известный как разнесение поляризации.«Таким образом, микросхема переключателя достигает поляризационной« нечувствительности », не увеличивая вдвое размер и стоимость микросхемы, что важно для расширения практического применения таких интегрированных фотонных устройств, — сказал ведущий автор Кен Танизава из AIST.« Мы твердо уверены, что Кремниевый фотонный коммутатор является ключевым устройством для достижения устойчивого роста пропускной способности трафика в оптических сетях, включая как телекоммуникации, так и передачу данных, и, в конечном итоге, компьютерную связь ».
Новое устройство также имеет встроенные в чип поляризационные делители-вращатели. Делители-вращатели принимают входные световые сигналы как с горизонтальной, так и с вертикальной поляризацией, разделяют их на отдельные поляризации и поворачивают один на 90 градусов, чтобы соответствовать ориентации другого. Обе поляризации синхронно переключаются в единой сетке 8 x 8 с уникальными назначениями портов.
Переключаемые поляризации затем рекомбинируются расщепителем-вращателем поляризации, так что они возвращаются в свое исходное состояние.Исследователи разработали устройство таким образом, чтобы расстояние, проходимое любым сигналом, проходящим через сетку 8 x 8, было одинаковым, независимо от его пути.
Это означает, что затухание и задержка сигнала также одинаковы, что обеспечивает неизменно высокое качество сигнала.Новый переключатель — это проверенная концепция.
В настоящее время исследователи работают над дальнейшим улучшением устройства и созданием конструкции с большим количеством портов (например, сеткой 32 x 32), которая позволила бы передавать больший объем данных. Эти достижения обещают не только повысить гибкость сети, но также открыть новые возможности для использования оптической коммутации в будущих энергоэффективных оптических сетях.