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拔印空间-波长选择性交叉点光学开关

光学 2025-01-10 v2 应用物理

摘要

具有空间与波长选择性的光子集成开关是数据密集型应用中高度有前景的技术,因其能够实现对光信号的多维操作。然而,随着开关元件数量的增加,这类开关的规模化通常面临严峻挑战,如制造工艺的复杂性增加和控制难度提升。本文提出一种新的稀释交叉点拓扑结构,有效实现空间与波长选择性开关,同时将所需开关元件数量减少了一个数量级。我们设计的开关在等效路由路径数量下所需的开关元件最少,并且完全消除一阶带内串扰。我们在硅基绝缘体平台上实现了一个规模为 4×4×4λ4\times4\times4\lambda 的超紧凑空间-波长选择性开关(SWSS)。实验结果表明,该开关的插入损耗范围为 2.3 dB 至 8.6 dB,串扰水平在 -35.3 dB 至 -59.7 dB 之间。添加-卸载微环共振器(MRR)配备了微型加热器,显示出上升时间为 46 μ\mus 和下降时间为 0.33 μ\mus。这些性能特征突显了该开关的超低元件数量和低串扰特性,使其成为先进数据中心应用的有前景的候选方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.05541,
  title  = {Dilated space-and-wavelength selective crosspoint optical switch},
  author = {Ziyao Zhang and Minjia Chen and Rui Ma and Bohao Sun and Adrian Wonfor and Richard Penty and Qixiang Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.05541},
  year   = {2025}
}