게시 및 게시 날짜 : 2003/02/13

새로운 라이브 바카라 스위치 시스템 : 라이브 바카라 제어를 사용하여 광 경로를 전환하는 라이브 바카라 스위치를 성공적으로 구성했습니다

-마이크로 초의 반응 속도는 적층 유기 박막 라이브 바카라 요소의 고속 열 렌즈 효과를 통해 달성됩니다

포인트

  • 라이브 바카라 전력으로 광 경로 스위칭을 제어하는 ​​새로운 라이브 바카라 스위치를 개발했습니다
  • 운영을 증명하기 위해 여러 라이브 바카라 섬유가있는 프로토 타입 라이브 바카라 스위치
  • 적층 유기 박막 라이브 바카라 요소의 고속 열 렌즈 효과 마이크로 초 반응 속도
  • 신호/제어 광 파장을 쉽게 변경할 수 있습니다 (장치에 사용되는 염료를 변경하여 변경할 수 있음)
  • 각 응용 프로그램에 대해 응답 속도를 사용자 정의 할 수 있습니다

요약

Optical Technology Research Division 책임자 인 Kobayashi Naoto는 Dainichi Seika Kogyo Co, Ltd [Takahashi Yasushi 사장 겸 CEO] (이하 "Dainihon Seika"라고 언급 함) (전기 전환없이 신호 전환을 전기 전환으로 분배하는 회사 인 "Dainihon Seika")와 협력하여 (이하는 다른 형성자를 사용하지 않는다라이브 바카라 스위치)가 성공적으로 개발되었습니다 제어 된 조명을 사용하여 신호등을 분류하기 위해적층 유기 박막 라이브 바카라 요소열 렌즈 효과(미세 원형 렌즈가 형성됨)가 사용되었습니다 이 방법을 사용하면 마이크로 초 속도로 빛을 분포 할 수 있으며 전환 제어를 위해 조명을 사용하므로 차세대 광자 네트워크에 필요한 "모든 라이브 바카라 광 스위치"를 실현할 가능성을 극적으로 증가시키는 기술이라고 할 수 있습니다

현재 실용적 사용을 고려 중mems (마이크로 전기 기계 시스템)ya일반 라이브 바카라 회로 (PLC)스위칭 속도는 기계적으로 움직일 수 있고 전기 히터로 가열되기 때문에 스위칭 속도를 높이기가 어렵습니다 또한 다른 많은 방법이 고안되었지만 속도와 전환 속도와멸종 비율장단점과 균형을 맞추기가 어려웠습니다

라이브 바카라 제어를 통해 광 경로 스위칭을 달성 할 수 있다면, 전기 노이즈에 더 저항력이있는 정보 전송 및 스위칭이 가능하여 경제적, 사회적 기여가 크게 만들어 지지만 지금까지 라이브 바카라 제어를 통해 광 경로를 전환하는 것은 기술적으로 확립되지 않았습니다

따라서, AIST는 "열 렌즈 굴절 방법을 사용한 광 스위치"를 개발하여 수렴 지점 크기를 최소화하여 큰 멸종 비율을 보장하고 빠른 스위치 속도를 달성 할 수 있습니다 굴절 효율을 증가시키기 위해, 적층 유기 박막 라이브 바카라 요소는 신호광 및 제어 광의 동축 발병률을 사용하며, 염료가 중합체 또는 열전도도가 낮은 유기 용매에 용해되거나 유기 용매에 분산 된 박막으로 만들어졌으며, 열전도도가 높은 유리로 샌드위치합니다 또한 염료 유형을 변경함으로써 광범위한 파장을 수용 할 수있었습니다 또한, 요소 구조를 조정함으로써 응답 속도를 변경할 수도 있습니다 (수십 마이크로 초의 반응으로 반 고정 된 전환)

향후, 우리는 마이크로 렌즈를 사용하여 가격을 작게하고 낮추는 것을 목표로하고 동일한 광섬유를 사용하여 라이브 바카라 경로를 전환하고 여러 신호 표시등을 결합하여 신호 표시등 및 광 경로 스위칭 제어 조명을 보내는 것을 목표로합니다

개발 된 광 스위치 프로토 타입의 사진
개발 된 광 제어 라이브 바카라 스위치 프로토 타입
 

연구 배경

인터넷 확산으로 인해 정보 전송 용량의 필요성은 5 년 동안 10 ~ 100 배 증가했습니다 정보와 지식의 가치는 미래에 계속 크게 증가 할 것이며, 그 사용은 가치가 높은 일본 경제의 창출, 생산성 향상 및 국제 경쟁력 강화에 기여할 것입니다 따라서 전기 신호를 사용하여 처리를 수행하지 않는 "모든 라이브 바카라 네트워크"에 대한 기대치가 높아지고 있습니다 이는 현재 네트워크가 속도, 대용량 및 저렴한 비용의 한계로 유지되기 때문입니다 네트워크의 전체 라이브 바카라 변환의 필수 부분은 광섬유를 통과 한 라이브 바카라 신호의 대상을 전기 신호로 직접 변환하지 않고 전환 할 수있는 "라이브 바카라 스위치 요소"입니다 라이브 바카라 스위칭 요소는 5 가지 범주로 광범위하게 분류 될 수 있습니다 1 마이크로 미러 요소 2 액정 요소 3 광 도파관 4 온도 요소 5 비선형 라이브 바카라 요소 이 중에서도 마이크로 미러 (MEMS, 반도체 제조 기술) 및 광섬유 제조 기술을 적용하는 광 도파관을 사용하여 이미 실용적으로 사용되었습니다 광 스위치의 장점은 시설 비용을 크게 줄이고 전력 소비 증가 및 설치 위치 확보와 같은 문제를 해결할 수 있다는 것입니다 또한 이는 신호 처리 속도의 상한을 제거합니다 (전기 신호는 반도체 기술 등으로 인해 큰 제약 조건이 적용됩니다) 메인 라인, 도시 (메트로) 및 홈 (Access/ftth :집으로의 섬유)의 모든 부분에서 중요한 요소이며 향후 개발이 예상됩니다

연구 컨텐츠

라이브 바카라 스위치는 MEMS로 일반적으로 알려진 마이크로 마케닝 기술에 의해 만들어 졌거나 라이브 바카라 도파관 유형의 광 도파관 유형 스위칭은 도파관의 일부를 가열하여 굴절률을 변경하여 광 경로를 변경하는 라이브 바카라 도파관의 한 유형입니다 전자의 예는 500 µm의 거울 크기와 단위 크기 18mm의 32x32 어레이이며, 박막 제조 및 반도체 제조 기술로 개발 된 박막 제조 및 드라이 에칭 기술을 사용하여 제조되며 광 경로를 전환하는 데 필요한 시간은 대략 10 밀리 초입니다 후자는 열 라이브 바카라 스위치라고하는 평면 라이브 바카라 회로 (PLC)이며 16 x 16 배열이 프로토 타입으로 만들어졌으며 광 경로를 전환하는 데 필요한 시간은 밀리 초입니다 AIST는 입사 제어 광 신호에 빠르게 응답하는 레이저 다이오드 라이트를 사용하여 광 경로 스위칭을 제어하는 ​​광 스위치를 개발했습니다

이 스위치는 약 10 µm 두께적층 유기 박막 라이브 바카라 요소라이브 바카라 경로는 구멍 거울에 의해 변경되어 (고체 또는 액체)에 형성된 원뿔형 미세 기체 렌즈의 굴절 효과로 인해 도넛 모양의 단면으로 변경된 빛의 방향을 변경합니다 신호 표시등 및 광 경로 스위칭 제어 조명은 렌즈 라이브 바카라 시스템의 공 초점에 설치된 박막 요소에 동축 사업을합니다 제어 표시등이 조사되지 않으면 신호등이 똑바로 이동하여 구멍으로 거울의 구멍을 통과하고 똑바로 이동합니다 한편, 라이브 바카라 경로 스위칭 제어 조명을 조사하는 열 효과는 2-3 µm으로 수렴되면 박막 요소 내부에 미세 원형 렌즈를 생성하여 신호 표시등이 굴절됩니다 (일본 특허 출판 번호 11-52435, 보류) 열 효과가 있지만 수십 µm에 불과하므로 빠르게 응답 할 수 있습니다 주요 사양은 멸종 비율 : 2000 : 1 ~ 100 : 1, 신호 광 파장 : 780nm, 광 경로 스위칭 제어 광 파장 : 650nm

미래 계획

현재 개발 목적으로 780nm은 신호 광 파장으로 사용되며 650nm은 제어 광 파장으로 사용되지만 신호 광 파장을 650nm로 변경할 계획이며, 이는 FTTH 및 디지털 광 링크 (장치 사이)의 빛으로 사용되는 (대조 조명은 최대 800nm) (Dye를 변경하여 쉽게 교체 할 수 있음)를 변경할 계획입니다

장치의 높은 신뢰성과 저렴한 가격은 자연스럽게 개발 항목이지만,이 방법의 장점은 각 응용 프로그램 (수십 수의 µs의 응답으로 반 고정 전환)에 대한 박막 요소를 사용자 정의 할 수 있다는 것입니다 우리는 사용자와상의하여 응답 할 계획입니다

우리는 두 단계에서 가격을 낮추는 것을 고려하고 있습니다 첫 번째 단계는이 발표에서 라이브 바카라 스위치의 가격을 낮추는 것입니다 다음 단계는monolithic전자는 프로토 타입이므로 렌즈 등의 위치 조정 메커니즘을 유지하는 부품을 포함합니다성형조정을 제거하고 대량 생산을 통해 가격을 줄이기 위해 후자는 마이크로 렌즈 등을 사용하여 연필만큼 크게 만드는 것을 목표로하지만 2-3 년이 걸릴 가능성이 높습니다

제어 방법은 사용자와 논의되지만 동일한 광섬유를 사용하여 신호 표시등 및 광 경로 스위칭 제어 라이트를 보내 라이브 바카라 경로를 전환하고 여러 신호 표시등을 결합하는 것이 목표입니다


미래 개념


터미널 설명

◆ 라이브 바카라 스위치
광 스위치를 사용한 라이브 바카라 스위칭은 전자 요소가 아니라 회로 내에서 연결을 전환함으로써 라이브 바카라 요소에 의해 수행됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 적층 유기 박막 라이브 바카라 요소
예를 들어, 염료가 용해되거나 열전도성이 낮은 중합체에 분산 된 박막 또는 유기 용매에 높은 열전도율을 갖는 유리로 샌드위치하는 박막의 라이브 바카라 요소입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 열 렌즈 효과
조사 된 빛이 물체에 의해 흡수되면, 광 흡수가 발생한 부분의 밀도 및 굴절률이 주변 영역이 변하는 부분의 밀도 및 굴절률 중심 강도가 큰 빛이 조사 될 때, 빛의 중심이 통과하는 부분의 굴절률은 주변 부분의 굴절률보다 상당히 변하고 렌즈 동작이 가해집니다 이것을 열 렌즈라고합니다 오목 렌즈 동작 외에도 조명은 ​​원추형 열 렌즈에 의해 도넛 모양으로 변형됩니다 열 렌즈의 적용으로서, 열 렌즈 현미경은 경우에 따라 사용되었다 빛을 흡수하는 분자의 수가 증가함에 따라, 온도가 상승하고 렌즈의 초점 길이가 변하는 등은 분자의 수를 측정하는 데 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ mems (마이크로 전기 기계 시스템)
마이크로 전기 기계 시스템의 이니셜입니다 MEMS 라이브 바카라 스위치는 LSI 기술을 사용하여 직경이 약 수백 µm 인 많은 마이크로 미러를 배열하고 마이크로 미러의 틸트 각도 또는 위치를 변경하여 광 경로를 변경하는 시스템입니다 대규모 라이브 바카라 스위칭 시스템으로 개발이 진행 중입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 일반 라이브 바카라 회로 (PLC)
여러 쿼츠 기반 광 도파관은 실리콘 웨이퍼 또는 유리 기판에 형성되며 분지, 결합, 스위칭 등과 같은 공정은 빛으로 수행됩니다 광섬유 제조 기술 및 LSI 마이크로 가공 기술을 적용하여 만들어졌습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 멸종 비율
입력 터미널 I에서 빛이 들어가고 출력 단자에 빛을 방출하는 조명 스위치, 빛의 양 P01| 14277_14319의 빛이있을 때 출력 터미널 O에서 방출됩니다 입사 및 광은 출력 단자 O에서 방출됩니다1, 빛 강도 p02출력 터미널 O에서 방출되지 않습니다2인 경우 P1/p01및 P2/p02입니다 db로 표현 될 때 -10 log [(p2/p02)/(p1/p01)][참조로 돌아 가기]
◆ Monolithic/Molded
조정 메커니즘없이 마이크로 렌즈 등을 사용하여 통합 구조를 생성합니다 자동화 된 제조 공정으로 인해 대규모 및 저비용 생산이 가능합니다 [ "미래 개념"참조][참조로 돌아 가기]


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