A comparison of switching energy of resonant and nonresonant electro-optic switches
Notice bibliographique
Résumé
Optical space switching is an important functionality in dense wavelength division multiplexing (DWDM) optical communication systems, particularly within reconfigurable optical add-drop multiplexers (ROADMs) [1]. Current commercially available ROADMs are based on micro-electromechanical systems (MEMS) or liquid crystal switches but these do not have sufficient switching speed for future network requirements. Power consumption (i.e. energy per switching operation multiplied by switching rate) is a very important parameter in the selection of a switching technology. Space switches based on current injection in silicon have been reported with nanosecond switching speeds and average power consumption on the order of mW [2], which becomes significant if many switches are required in a fabric. Electro-optic (EO) switches, which utilize the Pockels effect in which the refractive index changes when an external voltage is applied [3], only dissipate power when the switch state is changed. Electro-optic switches can be implemented either as non-resonant designs (for example the Mach-Zehnder interferometer (MZI)) or as resonant designs (for example the Fabry Perot interferometer (FPI)). In this study we compare the switching energies of electro optic MZI and FPI switches by considering the capacitance of the switch, which is determined by the length of the active region of the switch. We show that for a non-resonant switch, switching energy increases linearly with device length, regardless of applied voltage, and so is simply determined by the strength of the electro-optic coefficient. We assume that the resonant switch is implemented as a switchable comb filter [4], with a free-spectral range equal to twice the wavelength spacing. This then fixes the interferometer length. As a result the resonant switch has requires significantly less switching energy for the same material parameters and is thus of interest for future ROADM implementations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».