International Science and Technology Journal
Published by
Under supervision of
Open Access Journal
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering
ANALYSIS OF OPTICAL SWITCHING ARCHITECTURE Using crossbar architecture based on SMZ
Researcher(s): | |
Institution: | المعهد العالي للمهن الشاملة بالزاوية |
Field: | |
Published in: | 1st volume - June 2014 |
الملخص
تتم معالجة الإشارات الداخلة لشبكات الألياف الضوئية في النطاق الضوئي و ذلك لتجنب الاختناقات الناتجة من التحويلات البصرية الإلكترونية, و تعتبر المبدلات الضوئية عنصراً مهماً في شبكات الألياف الضوئية و خاصةً نوعية تركيب المبدل.
في هذه الورقة تم اختيار تركيبة الـ crossbar كمبدل و اختيار الماخ زيندر (SMZ) ليكون عنصر التبديل داخل المبدل الضوئي الرئيسي المختار. فقد تم توضيح المعادلات الرياضية لإشارة الدخل و الخرج للماخ زيندر (SMZ) و كذلك معادلتي الخرج للمبدل الضوئي الرئيسي إحداهما عندما يكون معامل التكبير (G) لجميع (SMZ) متساوياً, و الأخرى عندما يكون معامل التكبير (G) مختلفاً. تم التحقق من التغيرات الخاصة بإشارة الخرج للنمودج الرياضي للمبدل الضوئي الرئيسي باستخدام برنامج الماتلاب فوجد أن إشارة الخرج لها سلوك خطي مع التغير الحاصل لمعامل الاقتران (coupling) حيث أن أقل قيمة لـ CXT تكون عندما يكون معامل الاقتران (coupling) هو 0.5 و قد أعطى للمبدل الضوئي الرئيسي نتيجة جيدة بالنسبة للتحويل الكامل لإشارة الدخل الى المنفد المطلوب بأقل قيمة لـ CXT عندما يتم التغير في الطور (phase).
Abstract
The optical networks need to carry out all the switching and routing
in optical domain to avoid the bottleneck imposed by the optoelectronic conversions. Optical switching is an essential element in the optical networks, in particular; the switches architecture.
In this paper the crossbar switch architecture is presented as proposed
switch architecture based on symmetric Mach-Zehnder (SMZ) interferometer configuration as switching elements(SEs). The mathematical expressions for the output of the SMZ is demonstrated in both cases of the input port of the switch (port 1 or port 2), then the mathematical equations for the output of the proposed switch is presented in terms of output electric field and the two output equations for the output port of the proposed switch are presented one if the gain for all SMZSEs are equal and second if the gain is different.
The mathematical modules of the proposed switch are developed to
investigate the output power and crosstalk (CXT) against the changes
in phase and coupling coefficient parameters by using Matlab
software.
The numerical result for the proposed crossbar switch shows the
output power has a linear behavior with the change of the coupling
coefficient and the CXT at its minimum when coupling coefficient is
0.5.
The proposed switch gave good performance in terms of switching
the input data signal to the desired port with low CXT when the
phase is changed. The changes in the coupling coefficient value
increases the crosstalk of each switching element within the proposed
switch and this result of increases in the output power at a certain
values of the coupling ratio where the input signal here is power
signal (always one) which mean there is always input at the input
port of the switch, and this give a drawback to it the proposed switch
when the input signal is slow pulse signal.