đa mode 3×3 sử dụng các bộ ghép phi tuyến
Gần đây, các ống dẫn sóng chalcogenide (As2S3) đã được đề xuất như là một nền tảng mới cho xử lý tín hiệu quang mang lại hiệu năng tốt ở tốc độ bit cao. Thêm vào đó, tính phi tuyến cao có khả năng làm ra các phần tử mật độ cao với tiềm năng tích hợp nguyên khối [143], do bởi hệ số phi tuyến n2 lớn và sự hấp thu hai photon thấp (đặc tính vật liệu tốt ), khả năng thích hợp đặc tính vật liệu thông qua hóa học lượng pháp cũng như độ nhạy quang. Những đặc tính này cho phép chế tạo các cách tử và ống dẫn sóng ghi quang, hơn thế nữa ta có thể sử dụng tương tác phi tuyến bằng các hiệu ứng điều chế pha chéo XPM (cross phase modulation) tác động đến hệ số phi tuyến gây dịch pha để điều khiển hoạt động chuyển mạch.
Phần này đề xuất một cấu trúc mới cho chuyển mạch toàn quang dựa trên hai bộ ghép giao thoa đa mode kiểu 3×3 sử dụng các ống dẫn sóng ghép định hướng với tác động của hiệu ứng phi tuyến Kerr đóng vai trò của các bộ dịch pha. Thủy tinh chalcogenide trên nền silica được sử dụng để thiết kế. Trong nghiên cứu này, nguyên lý của các bộ chuyển mạch dựa trên phân tích lý thuyết được trình bày. Các bộ ghép định hướng tại hai cánh ngoài cùng ở đoạn nối giữa hai bộ ghép đa mode 3×3 đóng vai trò của các bộ dịch pha. Để tạo ra các bộ dịch pha sử dụng các bộ ghép định hướng, tín hiệu điều khiển dẫn ra một cánh của bộ ghép trục tiếp và tín hiệu thông tin được ra một ống dẫn sóng khác cũng là cánh ngoài cùng của cấu trúc giao thoa Mach-Zehnder. Tín hiệu điều khiển phải được tách biệt từ tín hiệu đầu vào và các tín hiệu dẫn vào cấu trúc chuyển mạch từ ống dẫn sóng truy nhập khác sau hoạt động chuyển mạch. Điều này để làm giảm công suất chuyển đổi lẫn giữa các ống dẫn sóng thông tin và ống dẫn sóng điều khiển. Mô phỏng số được sử dụng để làm sáng tỏ nguyên lý hoạt động của các bộ chuyển mạch toàn quang đã đề xuất.