অপটিক্যাল সুইচ: তারা কি এবং কিভাবে তারা কাজ করে

 

টেলিকমিউনিকেশন, ডেটা সেন্টার এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গবেষণায় ক্রমবর্ধমানভাবে, অপটিক্যাল সুইচগুলি কয়েক দশকের স্থাপনার ইতিহাসের সাথে একটি পরিপক্ক প্রযুক্তি এবং একটি সক্রিয় সীমান্ত উভয়েরই প্রতিনিধিত্ব করে যেখানে গবেষকরা এখনও কর্মক্ষমতা উন্নতির পেছনে ছুটছেন যা পাঁচ বছর আগে অসম্ভব বলে মনে হয়েছিল।

"ধারণাগতভাবে সোজা" এবং "আসলে একটি তৈরি করা" এর মধ্যে ব্যবধান যেখানে জিনিসগুলি ব্যয়বহুল এবং আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে।

 

কেন আলো নিয়ে বিরক্ত?

 

অপটিক্যাল স্যুইচিংয়ের ক্ষেত্রে একটি একক, হতাশাজনক বাধা হয়ে দাঁড়ায়: O-E-O রূপান্তর। প্রতিবার যখন একটি অপটিক্যাল সিগন্যাল একটি প্রচলিত ইলেকট্রনিক সুইচকে আঘাত করে, এটিকে অবশ্যই একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে হবে, প্রক্রিয়াকরণ করতে হবে, তারপর পরবর্তী ফাইবার বিভাগের জন্য ফোটনে রূপান্তরিত করতে হবে। এটি শুধু অদক্ষই নয়-এটি অকার্যকর হয়ে উঠছে৷

আধুনিক ডেটা সেন্টার ট্র্যাফিকের প্রতি কয়েক বছরে দ্বিগুণ হওয়ার একটি খারাপ অভ্যাস রয়েছে। ইলেকট্রনিক সুইচগুলো দেয়ালে আঘাত করছে। শক্তি খরচ স্কেল খারাপভাবে. SerDes (সিরিয়ালাইজার/ডিসারিয়ালাইজার) সার্কিটগুলি তাপ উৎপন্ন করে যার জন্য আক্রমনাত্মক শীতলতা প্রয়োজন। এবং সেখানে লেটেন্সি-প্রতিটি O-E-ও হপ প্রসেসিং বিলম্ব যোগ করে যা বহু-স্তরের নেটওয়ার্ক আর্কিটেকচার জুড়ে জমা হয়।

একটি অপটিক্যাল সুইচ এই সব পাশ কাটিয়ে যায়। আলো ভিতরে যায়, আলো পুনঃনির্দেশিত হয়, আলো বেরিয়ে যায়। কোন রূপান্তর. কোন প্যাকেট পরিদর্শন. কোন বাফারিং. হালকা লেটেন্সির-গতি-মূলত সুইচ ফ্যাব্রিকের মাধ্যমেই বংশবিস্তার বিলম্ব, যা বেশিরভাগ ব্যবহারিক উদ্দেশ্যেও শূন্য হতে পারে।

নিখুঁত শোনাচ্ছে. তাহলে কেন সবকিছু অপটিক্যাল হয় না?

 

সুইচিং চিড়িয়াখানা

 

এখানে এটা জটিল হয় যেখানে. কোন একক "অপটিক্যাল সুইচ" প্রযুক্তি নেই। পদ্ধতির একটি সম্পূর্ণ শ্রেণীবিন্যাস রয়েছে, প্রতিটিতে ভিন্ন ভিন্ন ট্রেড-অফ রয়েছে যা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অর্থবহ। প্রধান বিভাগ:

 

যান্ত্রিক সুইচআলোকে পুনঃনির্দেশিত করতে শারীরিকভাবে অপটিক্যাল উপাদানগুলিকে -আয়না, প্রিজম, ফাইবার এন্ডস- সরান৷ অশোধিত? হতে পারে। কিন্তু তারা কয়েক দশক ধরে নিযুক্ত করা হয়েছে এবং তারা কাজ করে। পোলাটিস (এখন Huber+Suhner-এর অংশ) piezoelectric actuators ব্যবহার করে 3D বিম-স্টিয়ারিং সুইচগুলিতে একটি ব্যবসা তৈরি করেছে৷ এই জিনিসগুলি ডেটা সেন্টারের মানগুলির দ্বারা ধীর হয়-মিলিসেকেন্ডে পরিমাপ করা সময়গুলি পরিবর্তন করে{10}}কিন্তু এগুলি নির্ভরযোগ্য৷ আমি ব্যর্থতা ছাড়াই স্থাপন করা ইউনিট জুড়ে এক বিলিয়ন ঘন্টার বেশি সঞ্চিত অ্যাকচুয়েটর জীবনের গল্প শুনেছি। যে একটি টাইপো না.

MEMS সুইচ(মাইক্রো-ইলেক্ট্রো-যান্ত্রিক সিস্টেম) যান্ত্রিক ধারণা গ্রহণ করে এবং নাটকীয়ভাবে সঙ্কুচিত করে। ফটোলিথোগ্রাফি ব্যবহার করে সিলিকন বা কাচের স্তরগুলিতে গড়া ক্ষুদ্র আয়না বিমগুলিকে পুনঃনির্দেশিত করতে কাত হতে পারে। সুইচিং গতি মাইক্রোসেকেন্ডে উন্নত হয়। বন্দরের সংখ্যা শতভাগে পৌঁছাতে পারে। কিন্তু MEMS বানোয়াট জটিল, এবং ডিভাইসগুলি এমনভাবে শক এবং কম্পনের প্রতি সংবেদনশীল থাকে যা নিয়ন্ত্রিত পরিবেশের বাইরে স্থাপনাকে কঠিন করে তোলে।

থার্মো-অপ্টিক সুইচসিলিকন ওয়েভগাইডে প্রতিসরাঙ্ক সূচকের তাপমাত্রা নির্ভরতা কাজে লাগান। একটি পাতলা-ফিল্ম রোধের সাহায্যে ওয়েভগাইডের একটি অংশকে গরম করুন, প্রতিসরণ সূচক পরিবর্তন করুন, একটি মাচ-জেহন্ডার ইন্টারফেরোমিটারে ফেজ সম্পর্ক স্থানান্তর করুন, আউটপুট পুনঃনির্দেশ করুন। সিলিকনের একটি শক্তিশালী থার্মো-অপটিক সহগ-প্রায় 1.8×10⁻⁴ K⁻¹-যা এই পদ্ধতিটিকে ব্যবহারিক করে তোলে। স্যুইচিং টাইম মাইক্রোসেকেন্ডে-মিলিসেকেন্ড রেঞ্জে{11}}বে। বিদ্যুত খরচ হল ধরা: সেই হিটারগুলির অবস্থা বজায় রাখার জন্য অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট প্রয়োজন।

ইলেক্ট্রো-অপটিক সুইচতাত্ত্বিকভাবে ন্যানোসেকেন্ডে সুইচ করতে পারে। সিলিকনের কার্যকর রৈখিক ইলেক্ট্রো-অপ্টিক প্রভাব নেই, তাই আপনি হয় ক্যারিয়ার ইনজেকশন ব্যবহার করছেন (যা ক্ষতি যোগ করে) অথবা লিথিয়াম নিওবেটের মতো বহিরাগত পদার্থের দিকে তাকাচ্ছেন। LiNbO₃ মডুলেটররা আমার জন্মের আগে থেকেই আছে ইনসুলেটরে থিন-ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট এই মুহূর্তে একটি মুহূর্ত কাটাচ্ছে, অর্ধেক-তরঙ্গ ভোল্টেজ কমে যাচ্ছে এবং ইন্টিগ্রেশন ঘনত্বের উন্নতি হচ্ছে৷ কিন্তু CMOS সামঞ্জস্য অধরা থেকে যায়।

 

এবং তারপরে আরও বিদেশী পন্থা রয়েছে: লিকুইড ক্রিস্টাল, অ্যাকোস্টো-অপ্টিক, সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার যেমন গেটস, ফোটোনিক স্ফটিক। প্রতিটি কুলুঙ্গি অ্যাপ্লিকেশন আছে. কোনোটিই সার্বজনীন সমাধান হয়ে ওঠেনি।

 

 

MEMS: প্রযুক্তি যা প্রায় আগমন রাখে

 

সিলিকন ফোটোনিক MEMS এর নিজস্ব আলোচনার দাবি রাখে কারণ এটি উপস্থাপন করে যে বড়-অপটিক্যাল সুইচিংয়ের দিকে সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল পথ হতে পারে, এবং সবচেয়ে হতাশাজনকও একটি।

পিচটি বাধ্যতামূলক: একই CMOS-সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রক্রিয়া ব্যবহার করে অপটিক্যাল সুইচ তৈরি করুন যা কোটি কোটি ট্রানজিস্টর তৈরি করে। বিদ্যমান ফাউন্ড্রি অবকাঠামো লাভ করুন। সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিং স্কেলের সাথে আসা খরচ হ্রাসগুলি অর্জন করুন।

UC বার্কলে গবেষকরা কয়েক বছর আগে দেখিয়েছিলেন যে আপনি বাণিজ্যিক ফাউন্ড্রিতে নিয়মিত ফটোলিথোগ্রাফিক এবং শুষ্ক{1}}এচিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করে স্ট্যান্ডার্ড 200mm SOI ওয়েফারগুলিতে ফটোনিক MEMS সুইচ তৈরি করতে পারেন৷ কোন বহিরাগত বানোয়াট পদক্ষেপ. সুইচগুলি কাজ করেছে: 7.7 dB ফাইবার-থেকে-ফাইবার ক্ষয়, 30nm অপটিক্যাল ব্যান্ডউইথ প্রায় 1550nm, 50 মাইক্রোসেকেন্ড সুইচিং সময়।

প্রযুক্তিগত ফলাফল কঠিন ছিল. যা চ্যালেঞ্জিং বাকি সব বাকি.

MEMS অ্যাকুয়েটরদের অপেক্ষাকৃত উচ্চ ড্রাইভ ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়-দশ ভোল্ট-যা নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিক্সকে জটিল করে তোলে। এইচএফ বাষ্প এচিং ব্যবহার করে যান্ত্রিক কাঠামোগুলিকে অন্তর্নিহিত অক্সাইড স্তর থেকে মুক্তি দিতে হবে, যা প্রক্রিয়া জটিলতা যোগ করে। প্যাকেজিং বেদনাদায়ক হয়ে ওঠে যখন আপনি শত শত অপটিক্যাল পোর্টের সাথে ডিল করছেন যেগুলির জন্য ফাইবার অ্যারেতে নির্ভুল প্রান্তিককরণ প্রয়োজন। এবং তারপরে কন্ট্রোল প্লেন রয়েছে: আপনি কীভাবে 64×64 ম্যাট্রিক্স জুড়ে সুইচিংকে সময়সূচীতে বাধা সৃষ্টি না করে সমন্বয় করবেন?

একটি গোষ্ঠী সম্প্রতি স্প্লিট ওয়েভগাইড ক্রসিং-আবশ্যিকভাবে এমইএমএস-অ্যাকচুয়েটেড কাপলারের উপর কাজ প্রকাশ করেছে যেখানে সুইচটি ওয়েভগাইড ক্রসিংয়ের দুটি অংশকে শারীরিকভাবে আলাদা করে বা যোগ করে কাজ করে। তারা একটি 64×64 বেনেস সুইচ অ্যারে প্রদর্শন করেছে যার মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে কম ক্রসস্টাল রয়েছে এবং পারফরম্যান্সের অবনতি ছাড়াই এটি এক বিলিয়ন সুইচিং চক্রের মাধ্যমে চালিয়েছে। চিত্তাকর্ষক। এখনো উৎপাদনে নেই।

 

ক্রসস্টাল্ক সমস্যা নিয়ে কেউ কথা বলতে চায় না

 

এখানে এমন কিছু রয়েছে যা বিপণন উপকরণগুলিতে চকচকে হয়ে যায়: ক্রসস্ট্যাক জমা হয়।

একটি ছোট সুইচে-2×2, 4×4-ক্রসস্টাল হতে পারে -30dB বা আরও ভালো। গ্রহণযোগ্য। কিন্তু বড় আকারের সুইচ কাপড় অনেক প্রাথমিক সুইচিং উপাদান ক্যাসকেড করে। একটি 64×64 ফ্যাব্রিকে কয়েক ডজন স্বতন্ত্র সুইচ এবং ওয়েভগাইড ক্রসিং অতিক্রম করে আলো থাকতে পারে। প্রতিটি ভুল আউটপুট পোর্টে কিছুটা বিপথগামী আলো অবদান রাখে।

সবচেয়ে খারাপ{0}}ক্ষেত্রটি হল একটি আগ্রাসী সংকেত যা আপনার শিকার চ্যানেলে প্রবেশ করছে না। এটি এন-1 আগ্রাসী সকলেই একযোগে সুসঙ্গত বা অসংলগ্ন ক্রসস্টালকে অবদান রাখে। এটির জন্য পরীক্ষা করা একটি দুঃস্বপ্ন-আপনাকে একটি ব্যতীত সমস্ত ইনপুট পোর্ট আলোকিত করতে হবে এবং পরিমাপ করতে হবে যেটি কোথায় দেখানো উচিত নয়৷ সর্বাধিক প্রকাশিত ফলাফল একক-পাথ ক্রসস্টাল রিপোর্ট করে, যা... আশাবাদী।

IBM এবং অন্যত্র গবেষকরা অতি-নিম্ন-ক্রসস্ট্যাক ডিজাইনের উপর কাজ করছেন, বিলুপ্তির অনুপাতকে -60dB বা স্বতন্ত্র স্যুইচিং কোষে আরও ভাল করে৷ এই সংখ্যাগুলি প্রকৃত উত্পাদন বৈচিত্র্যের সাথে বড় কাপড়ে স্কেলিং করে বেঁচে থাকবে কিনা তা অন্য প্রশ্ন।

 

থার্মো-অপটিক: ওয়ার্কহরস কেউ ভালোবাসে না

 

থার্মো-অপ্টিক MZI সুইচগুলি গ্ল্যামার পায় না৷ ইলেক্ট্রো-অপটিকের তুলনায় এগুলো ধীর। তারা MEMS তুলনায় শক্তি বার্ন. কিন্তু তারা কাজ করে, তারা সিলিকন ফোটোনিক্স প্ল্যাটফর্মের সাথে পরিষ্কারভাবে একত্রিত হয় এবং সেগুলি স্কেলে প্রদর্শিত হয়েছে।

একটি 32×32 থার্মো-অপ্টিক সুইচ ফ্যাব্রিক প্যাকেজ করা হয়েছিল এবং কয়েক বছর আগে বৈশিষ্ট্যযুক্ত ছিল 1,560টি বৈদ্যুতিক I/O পোর্ট যেমন সিরামিক BGA তারের-বন্ধনের মাধ্যমে পরিচালনা করা হয়েছিল। যে তারের অনেক. তাপ ব্যবস্থাপনায় CuW সাবস্ট্রেট এবং থার্মোইলেকট্রিক কুলার জড়িত। মার্জিত নয়, কিন্তু কার্যকরী।

বিদ্যুত খরচ সেই প্রতিরোধী হিটার থেকে আসে যাদের অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট প্রয়োজন। প্রতিটি ফেজ শিফটার মিলিওয়াট আঁকতে পারে। একটি বড় ফ্যাব্রিকের শত শত বা হাজার হাজার উপাদান দ্বারা গুণিত হয় এবং তাপীয় বাজেট একটি বাস্তব সীমাবদ্ধতা হয়ে ওঠে। কিছু গোষ্ঠী তাপীয় বিচ্ছিন্নতা উন্নত করার জন্য সাসপেন্ডেড ওয়েভগাইড স্ট্রাকচারগুলি অন্বেষণ করেছে-কম তাপ সাবস্ট্রেটের মধ্যে লিক হওয়া মানে দ্রুত প্রতিক্রিয়া এবং কম শক্তি-কিন্তু যান্ত্রিক ভঙ্গুরতার মূল্যে।

যে অ্যাপ্লিকেশনগুলি মাইক্রোসেকেন্ড স্যুইচিং সময় সহ্য করতে পারে এবং তাপীয় লোড পরিচালনা করতে পারে, তাদের জন্য থার্মো-অপটিক বাস্তবসম্মত পছন্দ হিসাবে রয়ে গেছে। ডেটা সেন্টার পুনর্বিন্যাস, তরঙ্গদৈর্ঘ্য রাউটিং, পরীক্ষা-এবং-পরিমাপ-এগুলির জন্য কারও ন্যানোসেকেন্ড স্যুইচিংয়ের প্রয়োজন নেই৷

 

 

ইলেক্ট্রো-অপটিক প্রতিশ্রুতি

 

ন্যানোসেকেন্ড সুইচিং আনলকগুলি এমন ক্ষেত্রে ব্যবহার করে যেগুলি ধীরগতির প্রযুক্তিগুলি সহজভাবে সমাধান করতে পারে না। প্যাকেট-দ্বারা-প্যাকেট অপটিক্যাল সুইচিং। বার্স্ট-মোড অপারেশন। ডায়নামিক ব্যান্ডউইথ বরাদ্দ যা রিয়েল টাইমে অ্যাপ্লিকেশন চাহিদা ট্র্যাক করে।

সিলিকন এখানে সাহায্য করে না। এর ইলেক্ট্রো-অপটিক প্রভাব খুবই দুর্বল। আপনার হয় ক্যারিয়ার-ইনজেকশন পিন ডায়োড (যা কাজ করে কিন্তু ক্ষতি যোগ করে এবং গতি সীমিত থাকে) অথবা বাস্তব পকেলস সহগ সহ উপকরণের প্রয়োজন।

লিথিয়াম নিওবেট কয়েক দশক ধরে চলে আসছে। ইলেক্ট্রো-অপ্টিক কোফিসিয়েন্টগুলি যথেষ্ট-r₃₃ প্রায় 31 pm/V. Thorlabs এবং অন্যদের থেকে বাণিজ্যিক LiNbO₃ মডুলেটরগুলি 40GHz বা তার পরেও কাজ করে। সমস্যা সর্বদা ইন্টিগ্রেশন ঘনত্ব হয়েছে. বাল্ক লিথিয়াম নিওবেট ডিভাইসগুলি সেন্টিমিটার-স্কেল। ওয়েভগাইড প্রস্থ সিলিকনে মাইক্রোন{11}}স্কেল; তারা ছড়িয়ে থাকা LiNbO₃-এ অনেক বড়।

ইনসুলেটরে পাতলা-ফিল্ম LiNbO₃ ক্যালকুলাস পরিবর্তন করে। গবেষকরা এখন 100GHz-এর বেশি ব্যান্ডউইথ এবং 2V-এর অধীনে অর্ধ-তরঙ্গ ভোল্টেজ সহ মাচ-জেহন্ডার মডুলেটর প্রদর্শন করছেন৷ সিলিকন ফোটোনিক্স যা অর্জন করে তার দিকে পায়ের ছাপ সঙ্কুচিত হচ্ছে। প্রকৃতির কাগজপত্র নিয়মিতভাবে হাজির হচ্ছে।

একটি ফোটোনিক সার্কিটের বাকি অংশের সাথে ইন্টিগ্রেশন সমস্যা থেকে যায়। LiNbO₃ সিলিকনে বৃদ্ধি পায় না। ভিন্নধর্মী একীকরণ বন্ধন জড়িত, যা খরচ এবং জটিলতা যোগ করে। সিলিকন ফোটোনিক্সের তুলনায় পাতলা-ফিল্ম LiNbO₃ ওয়েফারের সাপ্লাই চেইনটি নতুন।

এখনও। আপনার যদি গতির প্রয়োজন হয় তবে এখানেই পদার্থবিদ্যা নির্দেশ করে।

 

ডেটা সেন্টার আসলে কি চায়

 

হাইপারস্ক্যালারদের নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা রয়েছে যা একাডেমিক গবেষকরা যা আকর্ষণীয় বলে মনে করেন তার সাথে সর্বদা সারিবদ্ধ হয় না।

তারা প্রায় $10 পোর্ট প্রতি খরচ চান. তারা ক্যাসকেডেড সুইচ আর্কিটেকচারের জন্য 10dB এর নিচে সন্নিবেশ ক্ষতি চায়। তারা ট্র্যাফিক ম্যাট্রিক্স ট্র্যাক করার জন্য যথেষ্ট দ্রুত পুনর্বিন্যাস গতি চায় যা অপ্রত্যাশিতভাবে স্থানান্তরিত হয়। তারা প্রতি বিট বা আরও ভাল পিকোজুলে পরিমাপ করা পাওয়ার দক্ষতা চায়। তারা এমন নির্ভরযোগ্যতা সংখ্যা চায় যা তাদের প্রতিটি সুইচের বেবিসিটিং ডেডিকেটেড রক্ষণাবেক্ষণ কর্মী ছাড়াই স্কেলে মোতায়েন করতে দেয়।

পোলাটিসের মতো কোম্পানির MEMS-ভিত্তিক অপটিক্যাল সার্কিট সুইচ কিছু ডেটা সেন্টার অ্যাপ্লিকেশনে প্রবেশ করেছে। স্যুইচিং টাইম-মিলিসেকেন্ড-ধীর, কিন্তু ক্রমাগত "হাতি" প্রবাহের জন্য যা আন্তঃ-ক্লাস্টার ব্যান্ডউইথকে প্রভাবিত করে, মিলিসেকেন্ডের পুনর্বিন্যাস ঠিক আছে৷ আপনি প্যাকেট-দ্বারা-প্যাকেট পরিবর্তন করার চেষ্টা করছেন না; আপনি বাল্ক ডেটা চলাচলের জন্য O-E-O রূপান্তর ওভারহেড এড়াতে চেষ্টা করছেন৷

সাব-মাইক্রোসেকেন্ডের অপটিক্যাল প্যাকেট স্যুইচিংয়ের স্বপ্নটি বেশিরভাগই-স্বপ্ন থেকে যায়৷ নিয়ন্ত্রণ সমতল সমস্যা একা ভয়ঙ্কর. অপটিক্যাল বাফার ব্যতীত (যা কার্যত বিদ্যমান নয়), আপনি বৈদ্যুতিন সুইচগুলির মতো বিরোধ শোষণ করতে পারবেন না। সময়সূচী নিখুঁত হতে হবে. সম্ভাব্য হাজার হাজার সার্ভার জুড়ে সিঙ্ক্রোনাইজেশন টাইট হতে হবে। কিছু গবেষণা গোষ্ঠী 40-ন্যানোসেকেন্ড স্যুইচিং-এবং-নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম প্রদর্শন করেছে, কিন্তু উৎপাদন করা অন্য বিষয়।

 

অ্যাকোস্টো-অপটিক্স: একটি পথচলা

 

আমার অ্যাকোস্টো-অপটিক সুইচগুলি উল্লেখ করা উচিত কারণ তারা গবেষণার প্রেক্ষাপটে প্রদর্শিত হতে থাকে, এবং যেহেতু অ্যাপ্লিকেশনগুলি সীমিত থেকে গেলেও পদার্থবিদ্যা সত্যিকারের আকর্ষণীয়।

একটি অ্যাকোস্টো-অপ্টিক মডুলেটর শাব্দ তরঙ্গ ব্যবহার করে-সাধারণত আন্তঃডিজিটাল ট্রান্সডুসার দ্বারা প্রবর্তিত সারফেস অ্যাকোস্টিক তরঙ্গ-একটি উপাদানে একটি পর্যায়ক্রমিক প্রতিসরণ সূচক গ্রেটিং তৈরি করতে। আলো এই ঝাঁঝরি বন্ধ diffacts. শাব্দ তরঙ্গ নিয়ন্ত্রণ করুন, আলো নিয়ন্ত্রণ করুন।

লিথিয়াম নিওবেট আবার: দক্ষ অ্যাকোস্টিক জেনারেশনের জন্য শক্তিশালী পাইজোইলেকট্রিক কাপলিং, আলোর সাথে মিথস্ক্রিয়া করার জন্য উপযুক্ত ফটোইলাস্টিক সহগ। গবেষকরা পাতলা-ফিল্ম প্ল্যাটফর্মে 0.1 V·cm এর নিচে VπL পণ্য (মডুলেশন দক্ষতার জন্য যোগ্যতার চিত্র) সহ AO মডুলেটর প্রদর্শন করেছেন।

স্যুইচিং গতি ধ্বনি প্রসারণ-মাইক্রোসেকেন্ড দ্বারা সীমিত, ন্যানোসেকেন্ড নয়। অ্যাপ্লিকেশনগুলি টেলিকম রাউটিংয়ের পরিবর্তে RF ফোটোনিক্স, ফ্রিকোয়েন্সি শিফটিং, এবং লেজার Q{2}}সুইচিংয়ের দিকে ঝোঁক। কিন্তু সম্পূর্ণতার জন্য, প্রযুক্তি বিদ্যমান।

 

ইন্টিগ্রেশন প্রশ্ন

 

অপটিক্যাল স্যুইচিং সম্পর্কে প্রতিটি গুরুতর আলোচনায় যা আসছে তা এখানে: এটি কীভাবে অন্য সব কিছুর সাথে খাপ খায়?

নিজেই একটি সুইচ অকেজো. আপনার প্রয়োজন ট্রান্সসিভার, তরঙ্গদৈর্ঘ্য মাল্টিপ্লেক্সার, এমপ্লিফায়ার, মনিটর, নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিক্স। এর মধ্যে যত বেশি আপনি একটি একক চিপে বা একটি একক প্যাকেজে একীভূত করতে পারবেন, সিস্টেম অর্থনীতি তত ভাল হবে।

সিলিকন ফটোনিক্সের একটি প্রধান শুরু আছে। গ্লোবালফাউন্ড্রিজ, টিএসএমসি এবং আইএমইসি-এর মতো ফাউন্ড্রিগুলি প্রসেস ডিজাইন কিট অফার করে। মডুলেটর, ফটোডিটেক্টর, তরঙ্গদৈর্ঘ্য ফিল্টার এবং প্যাসিভ রাউটিং সব একই প্ল্যাটফর্মে সহাবস্থান করে। এই স্ট্যাকে MEMS অ্যাকচুয়েশন যোগ করা-যেমন বেশ কয়েকটি গবেষণা গোষ্ঠী এখন করছে-সুইচগুলিকে সক্ষম করতে পারে যা বাকি ফোটোনিক সার্কিট্রির সাথে নির্বিঘ্নে একত্রিত হয়৷

লিথিয়াম নিওবেট একটি ভিন্ন পথ নেয়। উপাদানটি ইলেক্ট্রো-অপ্টিক মডুলেটর, অ্যাকোস্টো-অপটিক ডিভাইস, অরৈখিক অপটিক্যাল উপাদান, এবং কম-ক্ষতি ওয়েভগাইড সব একটি সাবস্ট্রেটে হোস্ট করতে পারে। টুলবক্সটি তর্কযোগ্যভাবে সিলিকনের চেয়ে সমৃদ্ধ। কিন্তু ম্যানুফ্যাকচারিং ইকোসিস্টেম কম পরিপক্ক।

III-V সেমিকন্ডাক্টর (InP, GaAs) সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার এবং লেজারগুলিকে সক্ষম করে যা সিলিকন মেলে না। ভিন্নধর্মী একীকরণ-বিভিন্ন উপকরণকে একত্রে বন্ধন-প্রত্যেকটির সেরাটিকে একত্রিত করতে পারে। অথবা এটি প্রতিটির বানোয়াট চ্যালেঞ্জগুলিকে একত্রিত করতে পারে।

জয়ের ফর্মুলা এখনো কেউ বের করতে পারেনি।

 

সৎ মূল্যায়ন

 

অপটিক্যাল সুইচিং হল বাস্তব নেটওয়ার্কে নিয়োজিত বাস্তব প্রযুক্তি। এটি এমন প্রযুক্তিও যা কমপক্ষে বিশ বছর ধরে সবকিছু পরিবর্তন করা থেকে "পাঁচ বছর দূরে" রয়েছে।

পদার্থবিদ্যা কাজ করে। ইঞ্জিনিয়ারিং এগিয়ে যাচ্ছে। অর্থনীতির উন্নতি হচ্ছে। কিছু নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য-সুরক্ষা সুইচিং, তরঙ্গদৈর্ঘ্য ক্রস-সংযোগ, পুনর্নির্মাণযোগ্য যোগ-ড্রপ মাল্টিপ্লেক্সিং, পরীক্ষা অটোমেশন-অপটিক্যাল সুইচগুলি নিজেদেরকে সঠিক সমাধান হিসাবে প্রতিষ্ঠিত করেছে।

অপটিক্যাল প্যাকেট সুইচিং ইলেকট্রনিক রাউটার সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করার মহান দৃষ্টি জন্য? চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে ভয়াবহ। সমতল জটিলতা নিয়ন্ত্রণ করুন। অপটিক্যাল বাফারিংয়ের অভাব। স্কেল এ উত্পাদন খরচ. বিক্রেতা জুড়ে প্রমিতকরণ.

অগ্রগতি অব্যাহত। গবেষণাপত্র সাপ্তাহিক প্রদর্শিত হয়. স্টার্টআপগুলি অর্থায়ন পায়। বড় কোম্পানিগুলো ছোটগুলোকে অধিগ্রহণ করে। অন্তর্নিহিত প্রয়োজনীয়তা-কম শক্তিতে আরও ডেটা স্থানান্তরিত করার-তা দূর হচ্ছে না৷

হয়তো এবার, আগামী পাঁচ বছর সত্যিই অন্যরকম হবে।