日本科學(xué)家利用化合物半導(dǎo)體制作高性能光開(kāi)關(guān)

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【高工LED綜合報(bào)道】 日本早稻田大學(xué)的宇高勝之教授等人,在日立制作所的協(xié)助下,開(kāi)發(fā)出可以超高速分配光通信信號(hào)的化合物半導(dǎo)體制的高性能光開(kāi)關(guān)（Switch）。該小組下功夫研究組件的構(gòu)造,防止偏光造成的性能劣化。2010年中可望實(shí)用為大容量光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵零組件。

光通信必*將光纖傳輸?shù)男盘?hào),依對(duì)象予以分配的開(kāi)關(guān)技術(shù)。以現(xiàn)有的光開(kāi)關(guān)而言,分配需時(shí)數(shù)毫秒～數(shù)微秒；未來(lái)的高速通信,被要求需縮短至數(shù)納秒水平。研究小組以適合控制高速信號(hào)與小型化的化合物半導(dǎo)體,InAlGaAs等材料,試制分配輸入信號(hào)的簡(jiǎn)易開(kāi)關(guān)?；?材料由日立提供。具體言之,使光信號(hào)分岔成2條路徑,若僅在單一條路徑自電極注入電子,則光的傳播方向產(chǎn)生偏差。再將這些光重新重迭聚合,使其可以僅朝希望的方向輸出信號(hào)。

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān),因?yàn)檩斎氲墓獾钠?會(huì)造成輸出信號(hào)質(zhì)量降低；宇高教授等人將半導(dǎo)體的一部份挖深等,下功夫研究開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì),以減少偏光的影響。不管光朝縱、橫任何方向振動(dòng),都可以高精度予以分配。據(jù)說(shuō),分配的時(shí)間也大幅縮短至約3納秒。

利用新開(kāi)關(guān),控制信號(hào)所需的電力約為5mW,為原來(lái)的1/10以下。未來(lái)即使光網(wǎng)絡(luò)的信息量增加,預(yù)期信息機(jī)器、通信網(wǎng)等的耗電量也可以控制。研究小組將持續(xù)研究、改良,防止開(kāi)關(guān)造成光信號(hào)的衰減,預(yù)計(jì)2010年左右付諸實(shí)用。
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