บทนำสวิตช์ออปติคัลทั้งหมด
สวิตช์ออปติคอลทั้งหมดเป็นองค์ประกอบหลักในเครือข่ายการสื่อสารด้วยแสง ในฐานะที่เป็นกุญแจสำคัญในการตระหนักถึงเครือข่ายออปติคอลทั้งหมดมันมีพลังงานปั๊มต่ำประสิทธิภาพสวิตช์สูงเวลาตอบสนองที่รวดเร็วลักษณะความสนใจมากในปีที่ผ่านมาได้รับการชำระเงิน
ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1980 จนถึงปัจจุบันกลุ่มนักวิจัยหลายกลุ่มได้ทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับสวิตช์ออพติคอลทุกชนิด ออปติคัลสวิตช์ทั้งหมดเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญมากสามารถใช้กับการสื่อสารทางแสงคอมพิวเตอร์ออพติคอลการประมวลผลข้อมูลออปติคอลและการประมวลผลข้อมูลออปติคัล สวิตช์ออปติคัลเป็นส่วนประกอบสำคัญของเครือข่ายออปติคัลรุ่นใหม่ที่ใช้เป็นหลักในการกำหนดเส้นทางระดับแสงการเลือกความยาวคลื่นมัลติเพล็กซ์การเพิ่มแสงแบบออพติคอล ดังนั้นการตอบสนองความเร็วสลับแสง crosstalk ประสิทธิภาพการสูญเสียการแทรกจะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการสื่อสารทางแสง การนำเครือข่ายออปติคัลขึ้นอยู่กับสวิตช์ไฟตัวกรองแสงเครื่องขยายเสียงรุ่นใหม่อุปกรณ์เทคโนโลยีมัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งส่วนความยาวคลื่นหนาแน่นและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
แอพพลิเคชั่นสวิทช์ออปติคอลในเครือข่ายออปติคัลทั้งหมดควรมีความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็วการสูญเสียการแทรกต่ำครอสทอล์คช่องต่ำและโพลาไรเซชันที่มีความไวควรมีการบูรณาการและ สวิตช์ออปติคัลทั้งหมดคาดว่าจะสะท้อนศักยภาพที่มีขนาดใหญ่ในแอพพลิเคชั่นต่อไปนี้
(1) ความเร็วในการคำนวณของคอมพิวเตอร์ขึ้นอยู่กับความเร็วที่เพิ่มขึ้นขององค์ประกอบการสลับและการลดขนาดชิปซึ่งในกรณีที่พบปัญหาคอขวด การพัฒนาคอมพิวเตอร์ออพติคอลเป็นวิธีที่เป็นไปได้ คอมพิวเตอร์ออพติคอลอาจเป็นชิปสลับโทนิคอย่างรวดเร็วและชิปที่มีการเชื่อมต่อด้วยแสงภายนอกเข้าด้วยกัน ดังนั้นสวิตช์ออปติคัลจึงเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ออพติคอล
(2) การสื่อสารทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นการสื่อสารแบบไฟเบอร์ออปติกค่อยๆเปลี่ยนเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับความสามารถในการสื่อสาร เทคโนโลยี Multiplexing แผนกความหนาแน่นของคลื่นหนาแน่นการส่งสัญญาณการสื่อสารด้วยแสงใยแก้วนำแสงเพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนสัญญาณออปติคอลทั้งหมดยังต้องพึ่งพาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จำกัด การปรับปรุงอัตราการสื่อสารด้วยแสง ดังนั้นการสื่อสารด้วยแสงทั้งหมดคือกุญแจสำคัญของสวิตช์ออปติคัลทั้งหมด
(3) ระบบการสื่อสารใยแก้วนำแสงในเครือข่ายระยะไกลเครือข่ายในเขตเมืองเครือข่ายการเข้าถึงระหว่างสวิตช์แสงที่ต้องการโดยการเชื่อมต่อข้ามแสงให้เสร็จสมบูรณ์; เครือข่ายสวิตช์แสงระหว่างผู้ใช้พึ่งพา OADM optical cross-connect และ add-drop multiplexer ถูกสร้างขึ้นโดยอาร์เรย์สวิตช์แบบออปติคอลดังนั้นสวิตช์แสงเป็นพื้นฐานสำหรับการสลับออปติคัลทั้งหมด
จากปี 1970 เริ่มศึกษา bistability แสงมีมากกว่า 30 ปีของประวัติศาสตร์ อย่างไรก็ตามการศึกษาการสลับแสงแบบออพติคอลนั้นยังประสบกับปัญหาในทางปฏิบัติหลายประการเนื่องจากเหตุผลสามประการ
(1) สวิตช์ออปติคอลทั้งหมดขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นที่สาม พลังงานแสงที่ต้องการของสวิตช์สูงเกินไปซึ่งมักใช้เวลามากกว่าความเข้มของแสงของสัญญาณไฟมากกว่าห้าคำสั่งของขนาด ไม่เหมือนกับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์กำลังต่ำมันไม่สามารถควบคุมแสงไฟต่ำได้
(2) เนื่องจากแสงอินพุตที่แข็งแกร่งที่เกิดจากผลกระทบความร้อนที่แข็งแกร่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดูดซึมอิเล็กทริกสูงสุดที่อุปกรณ์เปลี่ยนความยาวคลื่น, การดูดความร้อนเพื่อให้อุปกรณ์ไม่เสถียรและยากที่จะบรรลุการดำเนินการของอุปกรณ์
(3) การแพร่กระจายของลำแสงเลเซอร์ในไมครอนขนาดกลางความหนาแน่นพลังงานไม่สูง แต่ระยะไม่ จำกัด ของเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นในการผลิตพลังงานไม่เชิงเส้นนั้นยากเกินกว่าที่จะบีบอัดไปยังมิติตามขวางของลำแสง
ดังนั้นการลดพลังงานสวิตชิ่งคือการศึกษาสวิทช์ออปติคอลทั้งหมดจึงเป็นงานที่สำคัญ เรื่องแสงผ่านท่อนำคลื่นไฟเบอร์หรือท่อนำคลื่นแสงแบบบูรณาการระนาบที่มีลำดับความยาวคลื่นของมิติตามขวางขนาดสามารถรับความหนาแน่นพลังงานแสงที่สูงขึ้นและความยาวปฏิสัมพันธ์ที่ยาวนานขึ้นซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพในการสร้างเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้น พลังงานเพื่อให้บรรลุสวิตช์ออปติคอลทั้งหมด สวิตช์นำแสงแบบท่อนำคลื่นกลายเป็นวัตถุหลักของการศึกษา ท่อนำคลื่นซิลิกอน (รวมถึงใยแก้วนำแสง) ในการดูดซับการสื่อสารที่มีขนาดเล็ก แต่ไม่เชิงเส้นอ่อนแอเกินไปการสะสมของช่องว่างแหวนไม่เชิงเส้น
