解锁电光谐振相移以实现多维超动态光子开关

光电路交换是面向连接的，通过为特定时间段预留完整的波长信道或空间路径来实现确定性。然而，这是以链路动态性为代价的，因此总容量可能受到时隙预留的限制，特别是对于重配置时间在微秒到毫秒量级的交换机而言。对于数据密集型应用，与随机数据集相关的通信模式通常产生短生命周期的流。这种情况呼唤一种新的多维交换范式，不仅充分利用空间和波长域，而且在时间域具备纳秒级重配置能力，以实现超动态链路。在本工作中，我们专注于利用微环谐振相移器（RPSs），其在单平面内具有波长选择性用于光交换。通过提出一种带有传输圆图的创新分析方法，我们充分释放了 RPS 的纳秒级重配置能力及其任意操控相位和振幅的潜力。这种紧凑模型为超越常见过耦合条件的欠耦合和临界耦合 RPS 设计提供了新见解。这不仅创造了多功能的开关元件，还为稳健的多波长操作提供了完美吸收体。所提出的器件有望在光交换容量方面带来突破，潜在地解决现代数据中心网络以及其他用于高通量信号处理的光子电路所面临的挑战。