Ανάπτυξη Tb/s Φωτονικών Δρομολογητών Με Μικρο-οπτικά Κυκλώματα Σε Πυρίτιο

Abstract

Η παρoύσα διατριβή επικεντρώνεται στην ανάπτυξη οπτικών συστημάτων υπερυψηλής ταχύτητας χρησιμοποιοιώντας μικρο-οπτικά κυκλώματα σε πυρίτιο. Τέσσερα συστήματα οπτικής επεξεργασίας αναπτύσσονται και αξιολογούνται για την εκτέλεση των ακόλουθων λειτουργιών δρομολόγησης. Η ανίχνευση επικεφαλίδας υλοποιείται με μικρο-οπτικούς συντονιστές δακτυλίου (MRRs) οι οποίοι χρησιμοποιούνται ως ρυθμιζόμενα φίλτρα υψηλής ανάλυσης. Η παραγωγή σημάτων ελέγχου επιτυγχάνεται με υβριδικά ολοκληρωμένους οπτικούς μανδαλωτές (Optical Flip-Flops) χρησιμοποιώντας συζευγμένα συμβολόμετρα Μach-Zehnder. Η μετατροπή μήκους κύματος σε ταχύτητες ρυθμοδότησης 160Gb/s υλοποιείται με ένα φωτονικό κύκλωμα σε πυρίτιο ενσωματώνοντας έναν ημιαγώγιμο οπτικό ενισχυτή (SOA) και δύο μονολιθικά ολοκληρωμένα συμβολόμετρα καθυστέρησης (DIs). Η δρομολόγηση των πακέτων πληροφορίας επιτυγχάνεται με συστοιχία φραγμάτων περίθλασης (AWGs) και με δομές συντονιστών δακτυλίου ανώτερης τάξης. Η επίλυση σύγκρουσης πακέτων υλοποιείται με ένα συμβολόμετρο Mach-Zenhder και δύο μετατροπείς μήκους κύματος (SOA-DI). Για την πειραματική επίδειξη των προηγούμενων φωτονικών διατάξεων, αναπτύσσεται ένα σύστημα αξιολόγησης υψίρρυθμων σημάτων εξυπηρετώντας ταχύτητες ρυθμοδότησης έως 160 Gb/s.