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更新(月/日/年):2003 年 3 月 26 日

光开关新技术:成功制造能够在光控制下切换光路的光开关

- 利用叠层型有机薄膜光学元件的高速热透镜效应实现微秒级响应速度-

显着特征

  • 在新型光学切换系统的开发中使用光学控制进行光路切换
  • 通过光纤连接传输到多端口的光开关的制造及其运行性能的验证
  • 利用叠层型有机薄膜光学元件的高速热透镜效应实现微秒级响应速度
  • 易于验证信号/控制光波长(可通过改变元件所用的颜料来实现)
  • 可以自定义响应速度以匹配特定应用程序


概要

轮廓照片
 

米乐m6官方网站(“AIST”)光子学研究所与大日精化色彩化学工业株式会社合作,成功开发出一种装置(“光开关”),能够在光控制下将入射信号光直接从光纤中分离出来,而无需转换为相应的电信号,并将这些光信号输出到其他多根光纤。通过利用通过将控制光施加到叠层型有机薄膜光学元件而在薄膜元件中产生的高速热透镜效应,可以实现光学控制下的光学控制。该系统能够以微秒的速度分离入射光。此外,由于光还用于开关控制,因此这一发展标志着实现“专用光子光开关”的技术突破,该技术被认为是下一代光子网络的关键技术。

正在开发实用化的微机电系统(MEMS)和平面光电路(PLC)是机械操作的,需要使用大容量的电加热器进行加热。因此,使用这些系统很难实现显着更高的开关速度。许多其他系统也已

提出,但它们的优点被缺点抵消了,因为很难在它们的转换速度和灭绝率之间找到可接受的平衡。

光控制下光路切换的实现为数据传输和切换开辟了巨大的潜力,更能抵抗电噪声,从而可以在经济和社会方面做出重大贡献。因此,这项技术的发展非常重要,因为迄今为止在技术上还无法实现光控制下的光路切换。

AIST 应对了这一挑战,开发了一种“使用基于热透镜的折射系统的光开关”,通过最小化聚焦光斑尺寸来实现快速切换速度,并有可能确保高消光比。为了实现高折射效果,已经使用了叠层型有机薄膜光学元件,该元件由阵列组成,其中含有颜料的膜溶解或分散在夹在高导热率玻璃层之间的低导热率聚合物或有机溶剂中,使用信号光和控制光的同轴光入口系统。通过改变颜料的类型,还可以覆盖很宽的波长范围。此外,可以通过调整元件结构来改变响应速度。 (半固定切换可以达到几十微秒的响应速度。)

近期的开发计划是通过使用微透镜等实现更大的小型化和降低成本,并通过通过同一光纤发送用于光路切换的信号光和控制光来合成具有光路切换的多个信号波长。







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