Метод параллельной коммутации оптических сигналов в волноводных каналов и исследование возможных путей его реализации

• Автор: Неевина, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 96 с. : 41 ил.

Оглавление:
Введение

Глава 1. Основные методы и устройства оптической коммутации

1.1. Метод механической оптической коммутации

1.2. Метод электрооптической коммутации

1.3. Метод термооптической коммутации

1.4. Коммутация на основе полупроводниковых оптических усилителей

1.5. Метод интегральной активно-волноводной коммутации

1.6. Коммутация на основе использования фотонных кристаллов

1.7. Коммутация на многослойных световодных жидкокристаллических матрицах

1.8. Коммутация на матрицах оптоэлектронных вентилей
1.9. Метод коммутации на основе использования однонаправленных распределено-связанных волн
1.10. Метод акустооптической коммутации
1.11. Метод коммутации на основе управляемого эффекта полного внутреннего отражения в электрооптическом материале волноводов
1.12. Метод коммутации с использованием оптических волноводов, выполненных из фоторефрактивного материала
1.13. Оптическая коммутация на основе использования кремниевой нанофотоники
1.14. Выводы к Гл
Глава 2. Новый метод параллельной коммутации NxN оптических каналов и возможные пути его реализации

2.1. Принцип и схема нового метода параллельной коммутации ИхИ оптических каналов
2.2. Отличия нового метода от коммутационной баньян-сети
2.3. Алгоритм переконфигурации коммутатора
2.4. Удвоение и адресация каналов
2.4.1. Оптические расщепители для выполнения удвоения числа каналов
2.4.2. Модуляторы для выполнения адресации каналов
2.5. Сборка каналов
2.5.1. Возможное применение ячеек полного внутреннего отражения
2.5.2. Возможное применение фоторефрактивных волноводов
2.6. Выводы к Гл
Глава 3. Моделирование работы параллельного многоканального
коммутатора с ячейками ПВО в волноводных каналах
3.1. Схема сборки с обратной связью
3.2. Схемы сборки без обратной связи
3.2.1. Первая схема сборки без обратной связи
3.2.2. Вторая схема сборки без обратной связи
3.3. Расположение ячеек ПВО в волноводных каналах
3.4. Функциональная схема коммутатора с использованием ячеек ПВО
3.5. Оценка возможных технических характеристик
3.6. Выводы к Гл
Глава 4. Моделирование работы параллельного многоканального
коммутатора с волноводными каналами, выполненными из
фоторефрактивного материала
4.1. Описание принципа работы параллельного многоканального коммутатора с волноводными каналами, выполненными из фоторефрактивного материала
4.2. Расчет возможных параметров коммутатора
4.3. Выводы к Гл

Заключение
Список условных сокращений
Список литературы
Приложение. Код программы, управляющей процессом настройки
коммутатора
П.1. Класс «input_output»
П.2. Класс «devicel»
П.З. Класс «device2»
П.4. Класс «device345»
П.5. Класс «prog»

скорость звука. Отклонённый луч фокусируется линзой Л-2 в волокна линейки выходных ВС. Если ВС расположены друг от друга на расстоянии, соответствующем критерию Релея (интенсивность света между ВС составляет 81 % от значения в центре волокна), то предельное число ВС по одной координате определяется выражением: NiD=Afx, где т - время прохода звукового фронта по апертуре света, т.е. время переключения, и Af - диапазон рабочих частот.
Для организации кросс-коммутатора NxN пришлось бы либо разместить на одном кристалле N пьезопреобразователей, что привело бы к недопустимо большим перекрестным шумам и снижению контраста коммутируемых сигналов, либо иметь N кристаллов (со своими пьезопреобразователями), что привело бы к существенному усложнению и удорожанию коммутатора.
1.11. Метод коммутации на основе управляемого эффекта полного внутреннего отражения в электрооптическом материале волноводов
Как пример применения эффекта полного внутреннего отражения (ПВО) для оптической коммутации сигналов рассмотрим устройство, запатентованное компанией General Electric [37]. Оно представляет собой оптический переключатель, включающий оптический волновод, образованный из двух светопропускающих материалов, имеющих границу раздела между ними, причем коэффициент преломления одного из материалов может быть изменён внешним воздействием. На другую поверхность свет падает под таким углом, что, меняя коэффициент преломления первого материала, можно добиться, чтобы свет либо проходил сквозь этот материал, либо отражался от границы раздела. Используется материал, у которого коэффициент преломления может изменяться благодаря электрооптическому или магнитооптическому эффекту, т.е при приложении электрического или магнитного ПОЛЯ.
Устройство, к примеру, может содержать плоский оптический волновод, имеющий один или несколько каналов, сформированных в нем до глубины материала волновода и содержащих упомянутую переключаемую среду (рис.