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NEC desenvolve tecnologia de comutação ótica integrada em silício



A NEC Corporation desenvolveu uma revolucionária tecnologia de comutação ótica integrada em silício, a qual permite que o número de portas possa ser aumentado de forma flexível para melhor se ajustar à dimensão da rede. Isto foi conseguido através da redução das perdas de inserção ótica em módulos de comutação ótica compactos e de baixo consumo que utilizam tecnologias de integração ótica em silício baseadas em fotónica.

Neste seu recente avanço, a NEC desenvolveu um conversor do diâmetro do feixe luminoso que realiza o acoplamento ótico entre os circuitos óticos em silício e as fibras óticas com diferentes diâmetros de feixes de luz (“spot sizes”), reduzindo significativamente as perdas por acoplamento para aproximadamente um décimo dos níveis anteriores. Isto significa que os sinais óticos de alta capacidade podem ser divididos um maior número vezes, devido à redução das perdas de acoplamento registadas nos comutadores óticos. Como resultado, através da adição de módulos de comutação, o número de portas de entrada e de saída do comutador ótico pode ser aproximadamente multiplicado por 10, comparativamente às anteriores tecnologias, o que permite o desenvolvimento de redes óticas caraterizadas por uma elevada resiliência a flutuações da procura e a falhas.

“Conforme se verifique a necessidade de reconfigurar as redes óticas, devido a um aumento da procura ou a falhas registadas, vão sendo instalados comutadores óticos que eficientemente reconfiguram os percursos dos sinais óticos de alta capacidade, sem necessidade de conversão ótico-elétrica do sinal. No entanto, com as tecnologias de comutação ótica convencionais, o aumento da dimensão dos comutadores óticos e o aumento do consumo energético criaram barreiras à expansão das redes. Esta nova tecnologia agora desenvolvida utiliza fotónica em silício para produzir comutadores óticos compactos e de baixo consumo, permitindo o desenvolvimento de redes óticas que possuem uma elevada resiliência a flutuações da procura e a falhas”, disse Yuichi Nakamura, diretor geral dos Green Platform Research Laboratories, da NEC Corporation.

As principais características desta tecnologia são:

1. O desenvolvimento de um revolucionário módulo de comutação ótica de baixas perdas que pode ser integrado nas redes óticas

Utilizando guias de onda óticos em silício muito estreitos, foram integradas funções de comutação ótica, compactas e de baixo consumo, nos circuitos integrados do circuito ótico de silício de alta densidade. A NEC desenvolveu um novo conversor “spot size” proprietário que realiza o acoplamento ótico dos circuitos óticos de silício com as fibras óticas com diferentes diâmetros de feixes de luz (“spot sizes”), reduzindo significativamente as perdas de acoplamento para aproximadamente um décimo dos níveis anteriores. Com este avanço, para além dos níveis de insensibilidade à polarização e da elevada taxa de extinção já demonstrados anteriormente, a NEC conseguiu alcançar uma drástica redução das perdas nos módulos de comutação ótica de silício desenvolvidos.

2. Estabelecimento de um esquema simples para ampliar os sistemas de comutação ótica

A disposição dos diversos e pequenos elementos óticos, que realizam a comutação dos sinais óticos no circuito ótico de silício, foi otimizada com recurso a tecnologia proprietária da NEC para minimizar a interferência térmica entre elementos e a dependência de flutuações de temperatura do integrado. Como resultado, e ao contrário do que acontecia com a versão anterior onde os valores da corrente de controlo eram diferentes para cada elemento ótico, foi configurado um único valor da corrente de controlo para todos os elementos do sistema de comutação. A par da redução para cerca de metade da área do circuito de controlo, as tarefas de ajustamento foram drasticamente reduzidas permitindo a expansão do número de portas do comutador ótico através da adição de módulos de comutação ótica, sem necessidade de aumentar a dimensão do circuito de controlo.

Parte das tecnologias desenvolvidas nesta ocasião surgem integradas no Research and Development on Photonic Transparent Transmission Technologies (λ-Reach Project), um projeto comissionado pelo National Institute of Information and Communications Technology (NICT) no qual a NEC está envolvida desde 2011.

A NEC apresentou esta tecnologia na OFC2015, que se realizou em Los Angeles no passado mês de março.


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