Какие временные каналы можно переключать в пространственном переключателе

Обновлено: 21.11.2024

Модель доступа к сети в корпоративном кампусе значительно эволюционировала от простого подключения пользователей к интеллектуальному, мощному и высокоскоростному строительному блоку. Безопасность, облачные технологии, мобильность и Интернет вещей (IoT) в корпоративных сетях привели сеть к крупным инновациям. Программное и аппаратное обеспечение Cisco ® Catalyst ® 9000 было разработано для удовлетворения этих текущих и будущих требований.

Беспроводные технологии – это новая мегатенденция в отрасли, которая представляет собой комплексную проблему для корпоративных ИТ-организаций. Эта быстро развивающаяся технология с экспоненциально растущим числом мобильных устройств с высокими требованиями к производительности быстро меняет ландшафт сетевой инфраструктуры и ее надежность. ИТ требует переоценки традиционных сетевых моделей и сборки сетевых проектов, которые могут соответствовать широкому набору эволюционирующих архитектур. Стекирование дает возможность использовать модель оплаты по мере роста для удовлетворения этих потребностей.

Поскольку эволюция проводных и беспроводных гигабитных сетей начинается на уровне доступа, требования пользователей и приложений будут увеличиваться в сторону высокоскоростной коммутации данных с малой задержкой для оптимальной производительности. Cisco построила системную архитектуру для поддержки таких инноваций. Новое семейство коммутаторов Cisco Catalyst 9000 — это следующее поколение легендарного семейства коммутаторов доступа, агрегации и ядра корпоративных локальных сетей. Коммутаторы Cisco Catalyst серии 9200 расширяют возможности сетей, основанных на намерениях, а также инноваций в области аппаратного и программного обеспечения для более широкого набора развертываний. По сравнению с масштабируемостью и богатым набором функций коммутаторов Cisco Catalyst серии 9300, коммутаторы серии 9200 ориентированы на предложение функций для предприятий среднего размера и простых развертываний в филиалах. Cisco Catalyst серии 9200, созданный по семейным традициям, предлагает простоту без компромиссов. Он безопасен, всегда включен и обеспечивает простоту ИТ. В этом техническом документе подробно рассказывается о преимуществах и архитектуре Cisco StackWise ® -160/80, которая обеспечивает постоянную работу.

Архитектура StackWise-160/80 позволяет объединять в стек до восьми коммутаторов по кольцевой топологии для достижения высокой плотности пропускной способности стека. Архитектура стекирования расширяет форм-фактор коммутаторов, коммутационную способность, плотность портов и резервирование, а также обеспечивает единую плоскость управления. Он также обеспечивает отказоустойчивость, масштабируемость и централизованное управление. Новейшие коммутаторы Cisco Catalyst серии 9200 поддерживают StackWise-160, тогда как модели Cisco Catalyst 9200L поддерживают StackWise-80. Эта гибкая, модульная и эволюционная технология обеспечивает возможности функций Cisco IOS® XE с аппаратным ускорением для каждого порта в стеке.

В кольцевую топологию можно физически объединить до восьми коммутаторов, чтобы сформировать единую унифицированную систему виртуального стека. Коммутатор Cisco Catalyst серии 9200 при развертывании в режиме StackWise-160/80 был разработан для обеспечения детерминированной и неблокирующей производительности коммутации при максимальной плотности портов в 448 портов с плоскостью распределенных данных, единой плоскостью управления и плоскостью управления. Производительность коммутации обеспечивает аппаратно-ускоренные интегрированные безграничные сетевые службы, такие как PoE, PoE+, качество обслуживания (QoS), списки контроля доступа (ACL), Flexible NetFlow, распознавание сетевых приложений следующего поколения (NBAR2), потоковая телеметрия, и многие другие услуги на каждом порту.

В зависимости от требований каждого коммутатора в стеке коммутаторы Cisco Catalyst серии 9200 обеспечивают гибкость поддержки смешанного режима между различными моделями в одном кольце стека. Вы можете смешивать коммутаторы с разными вариантами моделей (PoE, данные, мультигигабит) и разными сетевыми модулями в стеке; однако невозможно смешивать модели 9200 и 9200L из-за разной пропускной способности стека.

На рис. 1 показана технология StackWise-160/80, когда четыре коммутатора являются частью стека. На рис. 2 показаны упрощенные физические и логические представления стека.

Кабели для стекирования обязательны для архитектуры стекирования. В зависимости от физической настройки инфраструктуры может потребоваться стековый кабель разной длины. Каждый коммутатор Cisco Catalyst поддерживает не более двух стековых кабелей для стекирования данных.В Таблице 1 перечислены доступные кабели для стекирования. Кабели для стекирования не имеют обратной совместимости с предыдущими коммутаторами Cisco Catalyst серии 2960-X. Комплект для стекирования по умолчанию не входит в комплект поставки коммутатора и должен быть добавлен отдельно.

Таблица 1. Различные заказываемые стековые кабели

Комплект стека только для моделей C9200: два адаптера стека данных и один кабель стека данных

Комплект стека только для моделей C9200L: два адаптера стека данных и один кабель стека данных

Кабель для стекирования типа 3, 50 см

Кабель для стекирования, тип 3, 1 м

Кабель для стекирования 3M, тип 3

Каждый коммутатор Cisco Catalyst серии 9200 поставляется с двумя портами стека, расположенными на задней панели коммутатора, для поддержки архитектуры StackWise-160/80. На рис. 3 показано расположение порта стека.

На рис. 4 показан соединитель стека. Все порты стека идентичны на всех моделях Cisco Catalyst серии 9200. Любая сторона кабеля стека может подключаться к любому порту стека. Убедитесь, что винты полностью затянуты, а соединение надежно.

Когда стек работает в полном кольце, он может обеспечить высокоскоростную пропускную способность до 160 Гбит/с на каждом коммутаторе Cisco Catalyst серии 9200 и пропускную способность 80 Гбит/с на каждом коммутаторе Cisco Catalyst 9200L. Такое многократное повышение производительности стало возможным благодаря объединению новой внутренней специализированной интегральной схемы Cisco Unified Access® Data Plane (UADP ASIC) и портов с двойным стеком.

Высокоскоростная объединительная плата кольцевой матрицы стека Cisco Catalyst серии 9200 состоит из последовательного соединения коммутаторов-членов стека с фирменными кабелями Cisco, которые соединяют порты стека на задней стороне. Структура стека состоит из шести однонаправленных колец передачи данных.

На рис. 5 показана внутренняя архитектура пересылки StackWise-160 серии 9200.

На рис. 6 показана внутренняя архитектура пересылки StackWise-80 для моделей 9200L.

Совокупная пропускная способность, поддерживаемая стеком коммутаторов, определяется сочетанием двух основных факторов:

● Всего колец передачи: каждый соединитель стека объединяет несколько отдельных кабелей, передающих данные по кольцу стека. Эта кабельная структура создает четыре внутренних кольца стека. Такая аппаратная конструкция значительно повышает производительность передачи данных каждого порта стека коммутатора Cisco Catalyst серии 9200.

● Максимальная пропускная способность на кольцо: Каждое кольцо стека может передавать данные со скоростью до 40 Гбит/с в StackWise-160 и до 20 Гбит/с в StackWise-80. Эти четыре внутренних кольца стека обеспечивают совокупную пропускную способность до 80 Гбит/с на коммутатор (до 160 Гбит/с одноадресной передачи с протоколом повторного использования пространства [SRP]).

При чипе воспроизведении телешоу, фильмов или музыки с поддержкой этого формата на iPhone, iPad, Mac с наушниками Apple или Apple TV 4K AirPods (3‑го поколения), AirPods Pro или AirPods Max используется аудио и отслеживание движений головы, чтобы создание объемного звука с эффектом присутствия, как в кинотеатре.

Как работает аудиозапись

Чтобы узнать подробнее о переносимых аудио, подключаемых наушниках AirPods (3‑го поколения), AirPods Pro или AirPods Max к iPhone или iPad.

Наденьте наушники AirPods и убедитесь, что они подключены к устройствам.

Управление объемным звуком и отслеживание движения головы на iPhone или iPad

Можно настроить передачу аудио и отслеживание движения головы для каждого конкретного приложения с помощью Пункта управления. (Требуется iOS 15.1, iPadOS 15.1 или новее.)

Наденьте наушники AirPods и убедитесь, что они подключены к устройствам.

Коснитесь одного из следующих вариантов.

Выкл. Выключение исключения аудио и движения головы.

Статично. Включение исключения аудио без передачи движения головы.

Отслеживание головы. Благодаря этому звуку будет следовать за движением вашей головы.

Управление объемным звуком и отслеживание движения головы на Mac

С наушниками AirPods (3-го поколения), AirPods Pro и AirPods Max при воспроизведении просмотра телешоу, фильмов и музыки можно использовать прослушивание аудио и отслеживание движения головы, чтобы они озвучивали так, будто исходят от всех сторон (на компьютере Mac c чипом Apple и macOS Monterey 12.3 или новее). Пространственное аудио и отслеживание движения головы можно включить или выключить для каждого приложения.

Примечание. Пространственное аудио доступно не для всех приложений и не для всего экспорта.

Наденьте наушники AirPods и убедитесь, что они подключены к компьютеру Mac.

Нажмите значок AirPods в строке меню.

Выкл. Выключение пропуска аудио и транспорта движения головы.

Статично. Включение исключения аудио без передачи движения головы.

Отслеживание головы. Благодаря этому звуку будет следовать за движением вашей головы.

Управление объемным звуком и отслеживание движения головы на Apple TV 4K

Можно настроить параметры обнаружения аудио для каждого Доступного приложения с помощью Пункта управления на Apple TV 4K. Также включает или отключает отслеживание движения головы для всех приложений. (Требуется tvOS 15.1 или новее.)

Примечание. Пространственное аудио доступно не для всех приложений и не для всего экспорта.

Наденьте наушники AirPods и убедитесь, что они подключены к Apple TV 4K.

Выбранные настройки приложений автоматически применяются при открытии приложения. Например, в случае включения наушников AirPods с приложением Apple TV, попадание аудио будет автоматически включено в серию Apple TV с наушниками AirPods.

Мультиплексная оптическая коммутация с временным разделением каналов и пространственным разнесением для оптических каналов связи в свободном пространстве

Автор(ы)

Другие участники
Советник
Условия использования
Метаданные
Аннотация

В этой диссертации исследуется анализ производительности и экспериментальные измерения системы оптической связи в свободном пространстве, в которой используется оптическая взаимность для переключения между несколькими (N) пространственно разнесенными апертурами для увеличения передачи данных по мерцающему каналу. Электромагнитные сигналы, особенно оптические, распространяющиеся в любом направлении по одному и тому же пути, претерпевают одинаковые изменения мощности сигнала (взаимность). Дуплексная линия на канале с замираниями может использовать информацию о состоянии канала для принятия решения о переключении между несколькими пространственно разнесенными апертурами, функционально улучшая качество линии. Эта концепция будет упоминаться как «взаимность мультиплексирования с временным разделением каналов (TDM)». Более высокая пропускная способность, более высокая принимаемая мощность и более низкая задержка могут быть достигнуты за счет использования принципа взаимности для выбора более качественного канала. Экспериментальная работа в рамках этой диссертации включает системные измерения и оценку компонентов и подсистем, обеспечивающих взаимность TDM.

В этой диссертации описываются системные требования и преимущества системы переключения N-апертуры. Обсуждаются важные инженерные решения: размер N, восстановление часов, оценка атмосферы в реальном времени и прямое или когерентное обнаружение. Эффективность увеличения скорости передачи данных с помощью взаимности TDM проверяется путем проведения экспериментальной кампании по измерению BER (коэффициента ошибок по битам) на физическом модеме DPSK (дифференциальная фазовая манипуляция). Эксперимент BER использует данные сцинтилляций для имитации атмосферы. Диссертация завершается результатами тестирования оптического переключателя и описанием логики управления оптическим переключателем. Эта архитектура коммутатора была разработана с возможностью интеграции с модемом DPSK с переменной скоростью, работающим в пакетном режиме и обеспечивающим скорость передачи данных от 72 Мбит/с до 2,880 Гбит/с.

<Р> Номер публикации US5966476A US5966476A US08 / 948943 US94894397A US5966476A США 5966476 US5966476 Американский 5966476A США 94894397 US94894397 Американский 94894397A США 5966476 US5966476 Американский 5966476A орган США США Известные ключевые слова пространственного оптического переключателя Дата пространственного переключателя рулевого управления предшествующего уровня техники +1996 -11-04 Правовой статус (Правовой статус является предположением, а не юридическим заключением.Компания Google не проводила юридический анализ и не делает никаких заявлений относительно точности указанного статуса.) Истек срок действия — пожизненный номер заявки US08/948,943 Изобретатель Воль Йон Хван Мин Чеол О Чан Джу Ким Текущий правопреемник (перечисленные правопреемники могут быть неточными. Google не проводил юридический анализ и не делает заявлений и не гарантирует точность списка.) Научно-исследовательский институт электроники и телекоммуникаций ETRI Первоначальный правопреемник Научно-исследовательский институт электроники и телекоммуникаций ETRI Дата приоритета (Дата приоритета является предположением, а не юридическим заключением) (Google не проводила юридический анализ и не делает никаких заявлений относительно точности указанной даты.) 51777 Приоритет Критический 04.11.1996 Приоритет к приоритетному патенту KR1019960051777A/KR100198782B1/en 10.10.1997 Заявка, поданная Исследовательским институтом электроники и телекоммуникаций Научно-исследовательский институт электроники и телекоммуникаций ETRI 10.10.1997 Переуступка НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМУ ИНСТИТУТУ ЭЛЕКТРОНИКИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ НАЗНАЧЕНИЕ ДОЛЕЙ ЦЕСЕНТА (ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ СМ. В ДОКУМЕНТЕ). правопреемники: HWANG, WOL YON, KIM, JANG JOO, OH, MIN CHEOL.

Ссылки

  • ВПТЗ США
  • Патентный центр USPTO
  • Уступка USPTO
  • Эспаснет
  • Глобальное досье
  • Обсудить
  • 230000003287 оптических эффектов 0,000 заявлений о заголовке абстрактного описания 36
  • 230000000051 модифицирующие эффекты 0,000 утверждений абстрактное описание 12
  • 230000000694 эффекты Эффекты 0,000 утверждений 1
  • 230000005693 оптоэлектроника Эффекты 0,000 пунктов 1
  • 238000004519 производственный процесс Методы 0,000 описание 4
  • 206010063834 Заболевания гиперчувствительности 0,000 описание 2
  • 230000004048 модификация Эффекты 0,000 описание 2
  • 238000006011 реакция модификации Методы 0,000 описание 2
  • 229910003327 LiNbO3 Неорганические материалы 0,000 описание 1
  • 238000007796 традиционный метод Методы 0,000 описание 1
  • 239000003365 стекловолокно Вещества 0,000 описание 1
  • 230000001902 распространяющиеся эффекты 0,000 описание 1
  • 230000002441 обратимые эффекты 0,000 описание 1
  • 238000001228 спектр Методы 0,000 описание 1

Изображения

Классификации

    • G — ФИЗИКА
    • G02 — ОПТИКА
    • G02F — ОПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ИЛИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОМ ПУТЕМ МОДИФИКАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СРЕД ВКЛЮЧЕННЫХ В НИХ ЭЛЕМЕНТОВ; НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА; ЧАСТОТА-ИЗМЕНЕНИЕ СВЕТА; ЭЛЕМЕНТЫ ОПТИЧЕСКОЙ ЛОГИКИ; ОПТИЧЕСКИЕ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
    • G02F1/00 — Устройства или устройства для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, поступающего от независимого источника света, например переключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика
    • G02F1/29 — Устройства или устройства для контроля интенсивности, цвета, фазы, поляризации или направления света, поступающего от независимого источника света, например переключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика для контроля положения или направления световых лучей, т.е. отклонения
    • G02F1/295 — Аналоговое отклонение от или в структуре оптического волновода]
    • G02F1/2955 — Аналоговое отклонение от или в структуре оптического волновода] за счет управляемой дифракции или управления лучом с фазированной решеткой
    • H — ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
    • H04 — ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ
    • H04B — ТРАНСМИССИЯ
    • H04B10/00 — Системы передачи, использующие электромагнитные волны, отличные от радиоволн, т.е. инфракрасного, видимого или ультрафиолетового света или с использованием корпускулярного излучения, т.е. квантовая связь
    • H04B10/25 — Специальные условия для передачи данных по оптоволокну
    • H04B10/2581 — Многорежимная передача
    • G — ФИЗИКА
    • G02 — ОПТИКА
    • G02F — ОПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ИЛИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОМ ПУТЕМ МОДИФИКАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СРЕД ВКЛЮЧЕННЫХ В НИХ ЭЛЕМЕНТОВ; НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА; ЧАСТОТА-ИЗМЕНЕНИЕ СВЕТА; ЭЛЕМЕНТЫ ОПТИЧЕСКОЙ ЛОГИКИ; ОПТИЧЕСКИЕ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
    • G02F1/00 — Устройства или устройства для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, поступающего от независимого источника света, например переключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика
    • G02F1/01 — Устройства или устройства для контроля интенсивности, цвета, фазы, поляризации или направления света, поступающего от независимого источника света, напримерпереключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика для управления интенсивностью, фазой, поляризацией или цветом
    • G02F1/0147 — Устройства или устройства для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, поступающего от независимого источника света, например переключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика для управления интенсивностью, фазой, поляризацией или цветом на основе термооптических эффектов
    • G — ФИЗИКА
    • G02 — ОПТИКА
    • G02F — ОПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ИЛИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОМ ПУТЕМ МОДИФИКАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СРЕД ВКЛЮЧЕННЫХ В НИХ ЭЛЕМЕНТОВ; НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА; ЧАСТОТА-ИЗМЕНЕНИЕ СВЕТА; ЭЛЕМЕНТЫ ОПТИЧЕСКОЙ ЛОГИКИ; ОПТИЧЕСКИЕ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
    • G02F1/00 — Устройства или устройства для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, поступающего от независимого источника света, например переключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика
    • G02F1/01 — Устройства или устройства для контроля интенсивности, цвета, фазы, поляризации или направления света, поступающего от независимого источника света, например переключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика для управления интенсивностью, фазой, поляризацией или цветом
    • G02F1/03 — Устройства или устройства для контроля интенсивности, цвета, фазы, поляризации или направления света, поступающего от независимого источника света, например переключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика для управления интенсивностью, фазой, поляризацией или цветом на основе керамики или электрооптических кристаллов, т.е. с эффектом Поккельса или эффектом Керра
    • G02F1/035 — Устройства или устройства для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, поступающего от независимого источника света, например переключающие, стробирующие или модулирующие; Нелинейная оптика для управления интенсивностью, фазой, поляризацией или цветом на основе керамики или электрооптических кристаллов, т.е. демонстрируя эффект Поккельса или эффект Керра в структуре оптического волновода

    Аннотация

    Пространственный переключатель простой конструкции, использующий устройство управления оптическим лучом «M×N», которое работает с M пространственными переключателями «1×N» с использованием фазированной решетки оптических волноводов. Пространственный переключатель с использованием устройства управления оптическим лучом в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что устройство управления оптическим лучом включает в себя матрицу фазовых модуляторов оптического волновода, устройство управления оптическим лучом используется как устройство пространственного переключения «1×N», и M элементов пространственного переключателя «1×N» выровнены параллельно, так что операция пространственного переключения «M×N» выполняется в плоскости, где находится дифракционная картина в дальней зоне устройства пространственного переключения «1×N». сформировался. Пространственный переключатель использует характеристики, согласно которым, если направления распространения света, выходящего из переключателей «1 × N», совпадают друг с другом, картины дифракции в дальней зоне, сформированные переключателями, сходятся в одной и той же точке.

    Описание

    Настоящее изобретение относится к пространственному переключателю, использующему устройство управления оптическим лучом, и, более конкретно, к пространственному переключателю, использующему устройство управления оптическим лучом «M×N», которое работает с M пространственными переключателями «1×N» с использованием фазированная оптическая волноводная решетка.

    Согласно традиционной технологии изготовления пространственного коммутационного устройства в технической области интегральной оптики, пространственное коммутационное устройство формируется из коммутационных узлов и волноводов пассивного канала, соединяющих коммутационные узлы с входным и выходным концами. Метод подключения коммутационных узлов к входным и выходным концам варьируется в зависимости от системных требований, поэтому в области интегрированной оптики были реализованы различные виды коммутационных сетей. Типичные примеры таких коммутационных сетей будут описаны ниже.

    Предложен поперечный сетевой пространственный коммутатор 4×4, в котором в качестве базового коммутационного узла (2,2 ,2 узла). В этом типе пространственного коммутатора трудно сделать так, чтобы коммутатор 2×2 имел одинаковые характеристики во всех узлах. Количество узлов резко увеличивается по мере увеличения количества каналов ввода/вывода, что приводит к увеличению перекрестных помех и потерь. В качестве другого типа пространственного переключателя был реализован пространственный переключатель 32 x 32 на основе независимого от поляризации пространственного переключателя 8 x 8 с упрощенной древовидной структурой.

    Одна из серьезных проблем, с которыми сталкиваются эти обычные пространственные переключатели, заключается в том, что сложно спроектировать устройство переключения из-за сложности изготовления узла переключения, физического соединения между узлами ввода, вывода и переключения канальным волноводом. и т. д. Кроме того, трудно обеспечить, чтобы все узлы пространственного коммутатора имели одинаковые характеристики.И количество узлов резко увеличивается по мере увеличения количества каналов ввода/вывода. Также увеличивается количество физических пересечений между канальными волноводами, что приводит к увеличению перекрестных помех между каналами и влечет за собой необходимость увеличения длины пространственного коммутационного устройства. В соответствии с этим также увеличиваются потери при распространении. Наконец, к другим недостаткам относятся сложность конструкции, сложность изготовления, высокая стоимость и низкая производительность.

    Поэтому целью настоящего изобретения является создание пространственного переключателя простой конструкции с использованием устройства управления оптическим лучом «M×N», которое работает с M пространственными переключателями «1×N» с использованием фазированной решетки оптических волноводов.

    В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения для достижения вышеупомянутой цели предоставляется пространственный переключатель, в котором используется устройство управления оптическим лучом. В пространственном переключателе в соответствии с настоящим изобретением устройство управления оптическим лучом включает в себя решетку фазовых модуляторов оптических волноводов; устройство управления оптическим лучом используется как устройство пространственного переключения «1×N»; и M блоков указанного устройства пространственного переключения «1×N» выровнены параллельно, так что операция пространственного переключения «M×N» выполняется в плоскости, где находится дифракционная картина в дальней зоне указанного устройства пространственного переключения «1×N». сформирован.

    В соответствии с настоящим изобретением можно реализовать пространственный переключатель простой конструкции, в котором не используется нерентабельный в производстве коммутационный узел, операция переключения между входом и выходом не основана на физическое соединение канальным волноводом, а длину коммутационного устройства не нужно увеличивать, несмотря на увеличение количества каналов ввода/вывода.

    Настоящее изобретение станет более очевидным после подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, представленных ниже. В последующем описании будут даны ссылки на прилагаемые чертежи, где одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения одинаковых или подобных элементов на различных чертежах и на которых:

    РИС. 1 иллюстрирует структуру пространственного переключателя «1×N», использующего устройство управления оптическим лучом, которое работает с фазированной решеткой оптических волноводов; и

    РИС. 2 иллюстрирует структуру пространственного переключателя «M×N», который работает с M пространственными переключателями «1×N» в соответствии с настоящим изобретением.

    Пространственный коммутатор использует устройство управления оптическим лучом, использующее фазированную решетку оптических волноводов в качестве базового блока, и принимает структуру, в которой множество независимых устройств управления оптическим лучом выровнены параллельно. Это устройство управления оптическим лучом было впервые реализовано Д. Р. Уайтом в 1991 году. После этого были предложены различные устройства той же конструкции, но с улучшенными характеристиками. Однако исследования, направленные на эти устройства, до сих пор были направлены на такие приложения, как пространственный переключатель «1×N», лазерный принтер, анализатор радиочастотного спектра или система штрих-кода. Таким образом, не существовало структуры устройства управления оптическим лучом, как раскрыто здесь, с приложением к устройству оптической пространственной коммутации, которое может пространственно переключать множество входных каналов на множество выходных каналов. Теперь будет объяснен принцип работы устройства управления оптическим лучом со ссылкой на прилагаемые чертежи.

    РИС. 1 иллюстрирует структуру пространственного переключателя «1×N», использующего устройство управления оптическим лучом, которое работает с фазированной решеткой оптических волноводов. В пространственном переключателе 6 «1×N» свет, падающий через входной оптический волновод 1, разделяется и направляется в n канальных волноводов 3 с помощью делителя мощности 2 «1×n», а затем распространяется через n оптически независимых фазовых модуляторов 4. Света, прошедшие через фазовые модуляторы 4, взаимодействуют друг с другом, образуя дифракционную картину в дальней зоне на плоскости 5. Если переменную δ определить как постоянное увеличение (или уменьшение) фазы между светами, прошедшими через соседние фазовых модуляторов существует разность фаз (n-1) δ между световыми лучами, прошедшими через первый и n-й фазовые модуляторы. Следовательно, дифрагированный основной пучок после прохождения через решетку фазовых модуляторов создается под углом θ по отношению к центральной оси.

    где k — волновой вектор света, а D — расстояние между волноводами. Таким образом, если увеличение (или уменьшение) δ фазы между соседними волноводами отрегулировано надлежащим образом, положение дифракционной картины в дальней зоне можно отрегулировать произвольно. Количество N выходных каналов, которые пространственно разделены, зависит от общего количества n фазовых модуляторов в решетке, ширины w каждого волновода, расстояния D между волноводами и т. д.

    РИС. 2 иллюстрирует структуру пространственного переключателя «M×N», который работает с M «1×N» пространственных переключателей в соответствии с настоящим изобретением.Принцип работы пространственного переключателя «M×N», который работает с M пространственных переключателей «1×N», как показано на фиг. 2 теперь будет описано. Вся структура пространственного переключателя 8 «M×N» может быть образована посредством параллельного расположения M переключателей «1×N». Входные световые сигналы 1-M, падающие по оптическим волокнам 7, выводятся через соответствующие переключатели 6 «1×N». совпадают друг с другом, дифракционные картины в дальней зоне, формируемые переключателями, сходятся в одной точке. Другими словами, все M переключателей «1×N» можно переключить в одни и те же N положений на плоскости 5 дифракционной картины в дальней зоне и, таким образом, их можно использовать в качестве пространственного переключателя «M×N».

    Операция пространственного переключения пространственного переключателя «M×N» достигается за счет использования характеристик, заключающихся в том, что свет, прошедший через матрицу фазовых модуляторов, дифрагирует при распространении через плоский волновод или свободное пространство. Таким образом, пространственный переключатель «M×N» может использоваться как свободный от блокировки пространственный переключатель, когда произвольный входной канал связан с произвольным выходным каналом в плоскости дифракционной картины в дальней зоне. В отличие от обычных пространственных переключателей, длина которых увеличивается по мере увеличения числа каналов коммутации, коммутационное устройство в соответствии с настоящим изобретением позволяет уменьшить оптические потери за счет увеличения длины коммутационного устройства, поскольку только ширина устройство становится длинным.

    Как упоминалось выше, пространственный переключатель в соответствии с настоящим изобретением использует устройство управления оптическим лучом «M×N», которое работает с M пространственными переключателями «1×N» с использованием фазированной решетки оптических волноводов. Кроме того, пространственный переключатель «M×N» в соответствии с настоящим изобретением может служить в качестве пространственного переключателя без блокировки, когда произвольный входной канал связан с произвольным выходным каналом, и может уменьшать оптические потери при распространении из-за увеличения длина коммутационного устройства, потому что увеличивается только ширина устройства.

    Настоящее изобретение было описано со ссылкой на конкретный вариант осуществления в связи с конкретным приложением. Те, у кого есть обычные навыки в данной области и доступ к идеям настоящего изобретения, признают дополнительные модификации и применения в рамках его объема.

    Поэтому предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает любые и все такие приложения, модификации и варианты осуществления в рамках объема настоящего изобретения.

    Читайте также: