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高速大容量的光交换在高性能计算机和现代光通信中有十分重要的意义。本研究组利用集成硅基光子学的技术设计和制作大规模硅基高速光交换器件。通过对单个器件性能的提升和对整个阵列的系统性能优化，我们已经在CMOS工艺线上实现了纳秒级的光开关器件。
高速的数据交换在高性能计算机和现代光通信中十分重要，而现有光电光转换方式限制了传输速率而且增加了数据传输的成本，因此直接的光-光交换具有重要意义。硅基光子器件因其制造工艺与集成电路CMOS工艺兼容，可以低成本的制作大规模的光子集成器件，是实现大规模光交换阵列的最佳选择。
马赫曾德尔干涉仪(MZI)光开关是组成光交换阵列的基本单元，工作原理是利用两干涉臂波导折射率的改变引起的相位差，控制相位差大小可以在合束处实现干涉相消或者相涨，实现开关功能。按照产生折射率变化的原因可以分为采用热光效应的热光开关和等离子色散效应的电光开关。热光开关的开关时间一般在ms量级，电光开关的开关时间在ns量级。
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