[圖]富士通和HHI合作開發(fā)出世界上第一個(gè)帶有功率放大功能的超高速光開關(guān)

這種超高速光開關(guān)可用于下一代的超高速光信號(hào)的處理，如超高速數(shù)據(jù)傳輸和超高速光交換，而這些領(lǐng)域通常配備超高分辨率的光波形監(jiān)視器（光取樣示波器）和全光技術(shù)也都需要超高速光開關(guān)技術(shù)。這種技術(shù)有望使實(shí)現(xiàn)高速/高容量的處理，速度可能比傳統(tǒng)電信號(hào)處理快100到1000倍。

傳統(tǒng)的光開關(guān)工作速度很高時(shí)，往往具有很大的功率損耗。因而，信號(hào)的質(zhì)量降級(jí)一直是令人頭痛的問題，即使是增加了損耗補(bǔ)償后也是如此。而新研制的這種超高速光開關(guān)是由非線性特性很高的、長20m～30m的光纖和偏振濾光片組成。通過利用很高的非線性效應(yīng)，這種光開關(guān)有潛力將處理1Tb/s甚至更高的速度，同時(shí)也利用光參數(shù)放大原理（Optical Parametric Amplification）對(duì)信號(hào)功率進(jìn)行放大，具有出色的超低噪音指數(shù)。

所謂光參量放大，就是指當(dāng)某種頻率的激勵(lì)光通過光纖時(shí)，輸入信號(hào)與激勵(lì)光相互作用，使輸入信號(hào)得到放大的現(xiàn)象。而拉曼放大雖在使用激勵(lì)光這一點(diǎn)上與此類似，但它利用的卻是散射光的受激發(fā)射現(xiàn)象。原理上與光參量放大不同。

利用新研制的光開關(guān)，富士通和HHI研制出一種超高分辨率的光波形監(jiān)視器，其時(shí)間分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的依靠電子線路的那些光波形監(jiān)視器。

富士通和HHI宣布，這種光開關(guān)能將整個(gè)C波段（1530-nm到1565-nm）的輸入信號(hào)功率增大6倍（7.6 decibels）。如果使用特殊處理的非線性光纖，還能將輸入信號(hào)功率放大100倍（20 decibels）甚至更高。

圖1：新型光開關(guān)功能（上圖）和交換原理示意圖（下圖

圖2：通過使用新型光開關(guān)獲得的光取樣波形，以及開關(guān)增益參數(shù)（信號(hào)功率放大）。