Усовершенствованные Оптические Компоненты - Оптический Переключатель
Оптический переключатель (или оптоволоконный переключатель) может представлять собой механическое, оптико-механическое или электронное устройство, которое размыкает или закрывает оптическую цепь. Оптический переключатель может использоваться для завершения или разрыва оптического пути. Пассивные оптоволоконные коммутаторы будут направлять оптический сигнал без электрооптического или оптоэлектрического преобразования. Однако пассивный оптический переключатель может использовать электромеханическое устройство для физического позиционирования переключателя. Оптический коммутатор может иметь один или несколько входных портов и два или более выходных портов. Здесь представлен оптико-механический оптический переключатель с одним входным портом и четырьмя выходными портами, то есть оптический коммутатор 1 × 4).
Как и у любого другого типа переключателя, оптический переключатель имеет много применений, в зависимости от сложности конструкции. По сути, переключатель - это управление для создания, разрыва или изменения соединений в оптической цепи. Это определение может быть расширено, чтобы включить концепцию коммутатора как элемента управления, который соединяет или передает соединения от одной оптической цепи к другой.
В соответствии с принципом работы и функцией существует три типа оптических переключателей: опто-механический переключатель, термооптический переключатель, электрооптический переключатель. Примечание: Fiberstore расширяет линейку оптических переключателей, но пока не включает термооптические и электрооптические переключатели.
Опто-механический выключатель
Оптомеханический переключатель перенаправляет оптический сигнал путем перемещения оптоволоконных или объемных оптических элементов с помощью механических устройств. Эти типы оптических переключателей, как правило, приводятся в движение шаговым двигателем. Шаговый двигатель переместит зеркало, которое направляет свет от входа к желаемому выходу, как показано на рисунке ниже. Хотя оптико-механические переключатели по своей природе медленные из-за физического перемещения оптических элементов, их надежность, низкие вносимые потери и минимальные перекрестные помехи делают их широко распространенным типом оптического переключателя.
Оптомеханический переключатель работает при условии, что входные и выходные световые лучи коллимированы внутри волокна и «согласованы» внутри коммутационного устройства (лучи перемещаются внутри устройства, чтобы обеспечить переключаемое соединение от входов к выходам). Оптомеханический переключатель может быть физически больше, чем альтернативные переключатели, но есть много микромеханических волоконно-оптических переключателей, таких как оптический переключатель микроэлектромеханических систем (MEMS). Здесь представлен оптико-механический переключатель Mini 1 × 4 и оптический переключатель MEMS 1 × 8 от Fiberstore .
  |
Термооптический переключатель
Термооптический переключатель основан на теории волноводов и использует волноводы из полимеров или диоксида кремния. Другими словами, этот оптический переключатель использует свойства теплового / показателя преломления материала устройства. Принцип этого переключателя основан на изменении показателя преломления волновода из-за изменения температуры.
Изменение температуры может быть выполнено многими способами, но обычно устройство нагревается с помощью резистивного нагревателя, который имеет эффект замедления света в одном из каналов. Устройство затем объединяет свет в двух направлениях в конструктивном или разрушительном эффекте, делая возможным ослабление или переключение сигнала. Этот тип переключателя по своей природе медленный из-за времени, необходимого для нагрева волновода. Это похоже на горелку на электрической плите: требуется время, чтобы нагреться и немного остыть.
Устройство такого типа обычно имеет меньшие оптические потери, чем оптико-механический переключатель. Термооптические переключатели привлекательны по нескольким причинам: они хорошо работают в приложениях с низкой оптической мощностью, имеют небольшие размеры и могут быть интегрированы с рядом устройств, основанных на теории кремниевых пластин.
Электрооптический выключатель
Электрооптика относится к множеству явлений, которые происходят, когда электромагнитная волна в оптическом спектре проходит через материал под напряжением электрического поля. Электрооптический переключатель основан на изменении показателя преломления волновода с помощью электрического поля. Это устройство основано на полупроводниках и, следовательно, может похвастаться высокой скоростью и низкой оптической мощностью, аналогично термооптическим устройствам. Это устройство все еще находится в стадии исследования; однако технология быстро развивается.
Оптические переключатели могут быть использованы в различных приложениях, больших и малых. Использование оптоволоконного коммутатора позволяет направлять данные туда, где и когда это необходимо. При выборе правильного переключателя важно знать основные параметры оптического переключателя. Вот некоторые параметры производительности, которые следует учитывать: требуемый размер (количество входных и выходных портов), тип оптического волокна, тип разъема, центральная длина волны, полоса пропускания, потери, перекрестные помехи, скорость переключения, долговечность (количество циклов переключения), управление питанием, и повторяемость (величина изменения выходной мощности каждый раз, когда коммутатор меняет состояние).
