Учебник по оптическому переключателю от FOCC
Что такое оптический переключатель?
Оптический переключатель - это переключатель, который позволяет избирательно переключать сигналы в оптических волокнах или интегральных оптических схемах (IOC) из одной цепи в другую в телекоммуникации. Вдали от телекоммуникации оптический переключатель - это устройство, которое фактически переключает свет между волокнами, а фотонный переключатель - это устройство, которое делает это, используя нелинейные свойства материала для управления светом (т. Е. Для переключения длин волн или сигналов в данном волокне).
Оптический переключатель может работать с помощью механических средств, таких как физическое смещение оптического волокна для возбуждения одного или нескольких альтернативных волокон, или с помощью электрооптических эффектов, магнитооптических эффектов или других методов. Медленные оптические переключатели, такие как те, которые используют движущиеся волокна, могут использоваться для альтернативной маршрутизации пути передачи оптического переключателя, такой как маршрутизация вокруг ошибки. Быстрые оптические переключатели, такие как те, которые используют электрооптические или магнитооптические эффекты, могут использоваться для выполнения логических операций; в эту категорию также входят полупроводниковые оптические усилители, которые представляют собой оптоэлектронные устройства, которые можно использовать в качестве оптических переключателей и интегрировать с дискретными или интегрированными микроэлектронными цепями.
(Ссылка: Википедия)
Технология оптического переключения
Технология оптической коммутации как важная основа технологии полностью оптических сетей связи, ее развитие и применение будут в значительной степени влиять на направление развития будущих сетей оптической связи. Итак, как это работает?
Оптические сигналы мультиплексируются тремя способами: деление пространства, деление времени и WDM. Соответствующие оптические способы переключения с пространственным разделением, с временным разделением и с волновым разделением для завершения трех мультиплексированных каналов.
Коммутация космического отдела
Это пространство перестановки доменов на оптическом сигнале, основные функциональные компоненты пространственного переключателя света. Пространственное переключение света является принципом оптической коммутации компонентов затвора матрицы коммутатора может быть в любом из множества входных множественных выходных волокон, установленных трактом. Он может представлять собой пустой блок спектральной коммутации, а другие типы переключателей также могут вместе представлять собой блок коммутации с временным разделением или волновые звезды. Пустые спектральные переключатели обычно имеют как волоконно-оптическое, так и пространственное пространственное разделение, коммутация - это разделение пространства подкачки.
Переключение по времени
Этот способ мультиплексирования мультиплексированных сигналов представляет собой сеть связи, канал делится на несколько разных временных интервалов, каждое распределение сигналов оптического тракта занимает разные временные интервалы, канал основной полосы частот подходит для высокоскоростной передачи оптического потока данных. Необходимо использовать временное разделение с переключением временного интервала. Временной чейнджер входного сигнала последовательно записывается в оптический буфер, а затем считывается в установленном порядке, таким образом достигается один кадр в любой один временной интервал обмена в другой временной интервал и выводится завершенная программа обмена таймингом. Обычно бистабильные лазеры можно использовать в качестве оптического буфера, но это только битовый выход, и он не может удовлетворить требования высокоскоростной коммутации и большой емкости. В то время как волоконно-оптическая линия задержки является устройством переключения с большим временным разделением, световой сигнал с мультиплексированием с временным разделением вводится в оптический разделитель, так что каждый из его выходных каналов является только световым сигналом одного и того же временного интервала, тогда эти сигналы объединяются через другую оптическую линию задержки, после сигнала типа линии задержки, чтобы получить другую временную задержку, окончательная комбинация подходит до того, как сигналы будут мультиплексированы с исходным сигналом, таким образом завершая переключение с временным разделением.
Волновое Деление Переключение
Корабли в системах WDM, источник и пункт назначения должны передавать сигналы, используя одинаковую длину волны, например, не мультиплексированные, поэтому мультиплексирование в технологии мультиплексирования с разделением по длине волны широко используется в оптической системе передачи, причем каждый мультиплексный терминал использует дополнительные мультиплексоры, таким образом увеличивая систему стоимость и сложность. В системе WDM волновой спектральный обмен в промежуточных узлах передачи, чтобы не встретить дополнительных устройств для достижения системы мультиплексирования с разделением по длине волны и источника, связывается между собой, и вы можете сэкономить системные ресурсы, повысить коэффициент использования ресурсов. Волновая спектроскопическая коммутационная система первого демультиплексора световых сигналов разделяется на множественные волны. Требуется разделение волн по длинам волн на каждом канале на длину волны, переключая последний сигнал, полученный после мультиплексирования, состоящего из сигнала мультиплексирования с плотным разделением волн с оптического выхода, которые используют преимущества характеристики волоконно-оптического широкополосного канала с малыми потерями, мультиплексирующего множество оптических сигналов, что значительно улучшает использование Fibre Channel для повышения пропускной способности системы связи.
Существуют также технологии гибридной коммутации, которые используются в крупномасштабной сети связи в различных технологиях коммутации оптических каналов, представляющих собой смесь многоуровневого соединения. В крупномасштабных сетях требуется многоканальный разветвитель сигнала, а затем доступ к разным каналам связи, благодаря чему преимущества мультиплексирования с разделением по длине волны не могут воспроизводиться, поэтому при использовании технологии мультиплексирования с разделением по длине волны соединяющей линии связи, а затем технологии коммутации с пространственным разделением, используемой на всех уровнях обмена каналом для завершения интерфейса между каналом, конечным пунктом назначения и затем волной обмена техническим выходом, соответствующим оптическим сигналам, объединенным сигналом окончательного вспомогательного выхода. Смешанная технология переключения Время смешанное, воздушное разделение - после полуночи - разделение по длине волны смешанное, несколько минут - часы смешивания, воздушное разделение - деление по длине волны.
Всеоптическая технология коммутации сетей
Для реализации коммутации всех оптических сетей, во-первых, необходимо использовать оптическое мультиплексирование с добавлением-падением (OADM) и технологию OXC (оптическое перекрестное соединение) на основе коммутатора каналов для достижения переключения по длине волны, а затем дальнейшую реализацию коммутации в оптическом пакете.
Переключение длины волны основано на длине волны в единицах оптической области с коммутацией каналов, оптических сигналах переключения длины волны для обеспечения сквозной маршрутизации и канала назначения длины волны. Ключ переключения длины волны заключается в использовании соответствующего сетевого узла оборудования, оптического мультиплексирования с добавлением-падением и оптического перекрестного соединения. Оптическое добавление-мультиплексирование принцип работы основан на отбрасывании узлов всех оптических сетей и вставке требуемой длины волны. Его основные составляющие элементы мультиплексора согласования мультиплексора, а также оптические переключатели и настраиваемая гармоника и т. Д. Оптическое мультиплексирование с добавлением-падением принципа работы и мультиплексора синхронной цифровой иерархии (SDH) отдельной функции интерполяции похожа, но во времени домен, в то время как другой действует в оптическом домене. Оптическая кросс-коммутация и синхронная цифровая система цифровой кросс-коммутации (DXC) схожего эффекта, но для достижения кросс-соединения с прохождением на длине волны, на которой находится узел оптической сети.
Оптическая длина волны для обмена по существу заняла служебный контингент неэффективной оптической коммутацией, атрибут ориентированного на соединение атрибута установила перераспределение длины волны в канале для достижения максимальной эффективности использования, которая не может быть достигнута, даже если связь простаивает. Оптическая коммутация пакетов может быть реализована с минимальной гранулярностью коммутации, мультиплексированием ресурсов полосы пропускания, повышением эффективности связи оптической сети. Оптическая коммутация пакетов - это, как правило, легкая и прозрачная коммутация пакетов (OTPS), оптическая пакетная коммутация (OBS) и оптическая коммутация меток (OMPLS). Оптически прозрачные характеристики коммутации пакетов - это фиксированная длина пакета, использование способа синхронного переключения, необходимость синхронизации всех входных пакетов во времени, что увеличивает техническую сложность и увеличивает стоимость использования. В оптическом устройстве передачи используется управляющая информация заголовка передачи пакетных данных переменной длины, разделенная по времени и пространству, для преодоления недостатков времени синхронизации, но возможно создать проблему потери пакетов. Оптическое переключение меток выполняется для добавления метки в IP-пакет в повторный пакет доступа к базовой сети и способа маршрутизации в соответствии с меткой внутри базовой сети.
Хотя для связи с оптической коммутацией требуется более высокая (обычно более 10 Гбит / с), она больше подходит для более низких затрат на передачу и может быть достигнута большая пропускная способность системы; через цифровую скорость передачи, когда системные требования требуют более низкой скорости передачи (2,5 Гбит / с или менее), конфигурация соединения с более гибким доступом может быть более подходящей для использования старомодного способа фотоэлектрического преобразования. Поэтому практическое применение тока должно быть выбрано согласно сценариям применения соответствующего развертывания системы.
С будущим развитием технологий сетей связи и полностью оптической сети технология оптической коммутации станет более инновационной, а более эффективные способы фотохимического взаимодействия сетей связи станут важной частью социального развития и жизни людей.
Типы оптических переключателей
Оптические переключатели можно разделить на механические и немеханические в зависимости от способа вождения.
Механический оптический переключатель основан на перемещении оптического волокна или оптических элементов для преобразования оптического пути, например, типа подвижного оптического волокна, при перемещении муфты для перемещения объектива (включая зеркала, призмы и самофокусирующуюся линзу) типов. Самое большое преимущество этого вида оптических переключателей - это низкие вносимые потери и низкие перекрестные помехи. Его недостатком является медленный и легкий износ, легкий вибрации, удары.
Немеханический оптический переключатель использует электрооптические, магнитооптические, термооптические и другие эффекты для изменения показателя преломления оптического волновода, изменения оптического пути, такие как электрооптический переключатель, магнитооптический переключатель и термо- оптический выключатель. Этот тип оптического переключателя обладает хорошей повторяемостью, высокой скоростью переключения, высокой надежностью, длительным сроком службы и другими преимуществами, а также небольшим размером, может быть монолитно интегрирован. Недостатком является то, что вносимые потери и характеристики перекрестных помех не идеальны, что должно быть улучшено.
Вот три общих оптических переключателя.
Опто-механический выключатель
Оптомеханический переключатель является самым старым типом оптического переключателя и наиболее широко применяемым в то время. Эти устройства обеспечивают переключение путем перемещения волоконно-оптических или других оптоволоконных элементов с помощью шаговых двигателей или плеч реле. Это заставляет их быть относительно медленными со временем переключения в диапазоне 10-100 мс. Они могут достичь превосходной надежности, потери при вставке и перекрестных помех. Обычно, оптико-механические оптические переключатели коллимируют оптический луч от каждого входного и выходного волокна и перемещают эти коллимированные лучи внутри устройства. Это учитывает низкие оптические потери и позволяет расстояние между входным и выходным волокном без вредных эффектов. Эти устройства имеют больший объем по сравнению с другими альтернативами, хотя новые микромеханические устройства преодолевают это.
Термооптический переключатель
Термооптические переключатели обычно основаны на волноводах, изготовленных из полимеров или диоксида кремния. Для работы они полагаются на изменение показателя преломления в зависимости от температуры, создаваемой резистивным нагревателем, размещенным над волноводом. Их медлительность не ограничивает их в современных приложениях.
Электрооптический выключатель
Как правило, они основаны на полупроводниках, и их работа зависит от изменения показателя преломления в зависимости от электрического поля. Эта характеристика делает их по своей сути высокоскоростными устройствами с низким энергопотреблением. Тем не менее, ни электрооптические, ни термооптические оптические переключатели еще не могут совмещать вносимые потери, обратное отражение и долговременную стабильность оптико-механических оптических переключателей. Новейшая технология включает в себя полностью оптические переключатели, которые могут перекрестно соединять волокна без преобразования сигнала в электрическую область. Это значительно увеличивает скорость коммутации, позволяя сегодняшним операторам и сетям увеличить скорость передачи данных. Однако эта технология только сейчас находится в разработке, а развернутые системы стоят намного дороже, чем системы, использующие традиционные оптико-механические переключатели.
Система защиты оптических переключателей для безопасности сети DWDM
Оптическая система защиты коммутатора для обеспечения безопасности сети связи обеспечивает набор экономичных, практических решений, формирование неблокирующих, высоконадежных, гибких, противоаварийных способностей сети оптической связи. Система защиты оптического переключателя с помощью автоматической коммутации и управления сетью станций, вы можете добиться защиты выключателя света, мониторинга и оптического пути оптического питания аварийной отправки трех основных функций.
Система DWDM в магистральной и локальной волоконно-оптической сети передачи имеет большое количество приложений. Из-за объема трафика, переносимого акцентом на важность безопасности, все большее внимание в случае полного сопротивления будет влиять на всю размещаемую бизнес-сеть. Безопасность сети DWDM всегда была самой важной в работах по обслуживанию передачи. Тем не менее, технология защиты DWDM по своим собственным ограничениям имеет проблемы, такие как негибкость, большие инвестиции, и эффект не идеален. Тогда технология защиты оптического коммутатора станет играть очень важную роль в безопасности сети DWDM.
Модуль управления переключением системы защиты оптического переключателя представляет собой набор оптических переключателей, контроль оптической мощности, контроль стабильного источника света в одном из модулей интеграции высокого уровня. Модуль контроля оптической мощности и модуль управления оптическим переключателем координации, выбор коэффициента разделения 97: 3 больше подходит для магистрали, что эквивалентно затуханию приблизительно 0,2 дБ на линии передачи; Оптический коммутационный модуль содержит оптический коммутатор 1 × 2 или 2 × 2, управляемый переключателем между основной и резервной операциями маршрутизации света.
Мониторинг в реальном времени значения оптической мощности связи оптического волокна модуля мониторинга оптической мощности, передаваемого в главный модуль управления; анализ и сравнение основного модуля управления, обнаружившего, что изменение значения оптической мощности превышает предварительно установленный порог переключения, немедленно выдает инструкции на модуль оптического переключения; Модуль оптического переключателя по Директиве мгновенно переключил действие. Для достижения операции переключения.
Оптический тракт автоматического переключения защитного оборудования, задействованного в магистральной системе передачи, не влиял на характеристики передачи. На самом деле в коммутационном оборудовании задействованы оптический коммутатор и только разветвитель двух пассивных оптических устройств.
Один конец блока коммутации подключен к приемопередатчику системы передачи, главному оптоволоконному кабелю и запасному кабелю, соответственно подключенным к двум выходным клеммам оптического переключателя 2 × 2. Когда оптический путь возникает, когда оптическая мощность является ненормальной, оптический переключатель автоматически переключается на альтернативный маршрут.
Понятно, что система защиты оптического переключателя имеет следующие преимущества. Высокая скорость переключения, скорость переключения оптического переключателя составляет 5 мс, плюс системный анализ, время отклика одностороннего времени переключения менее 20 мс, время переключения менее 50 мс для всей системы, можно выполнить базовую операцию переключения без прерывания связи, для достижения уровня защиты бизнес-класса.
Переключение, высокая надежность, осуществляемая посредством контроля оптической мощности, чтобы избежать ложной тревоги оптического кадра, гарантирует правильность решения о переключении. Мониторинг маршрутизации запасного волокна, чтобы гарантировать работоспособность коммутатора, и продолжать контролировать после переключения оптического пути.
Функция аварийной диспетчеризации, просто переключая команду, выданную из программы, позволяет развернуть маршрутизацию, чтобы облегчить реализацию неблокирующих переключений и обслуживания линии. Устройство переключения для системы передачи является прозрачным, то есть устройство переключения не требует, чтобы тип системы передачи мог использовать либо SDH, либо DWDM.
Защита оптических переключателей DWDM является экономичным и безопасным методом защиты линии, но, учитывая легкое автоматическое вмешательство системы защиты в системы DWDM, есть много вопросов, которые необходимо учитывать. Спектральный сплиттер 97: 3, вносимые потери на оптическое коммутационное устройство составляют около 2 дБ, интервальное переключающее устройство освещения, система имеет дополнительную двухволоконную перемычку, потери на вставку оптоволокна которой оцениваются в 1 дБ, поэтому теоретически максимум всего коммутационного устройства Интервенционный максимум принесет 3 дБ. затухания и во многих случаях практического использования только в 1,5-2,5 дБ.
Оптическая система автоматического переключения для защиты линии DWDM является одновременно безопасным и экономичным средством защиты. В будущем, поскольку размер сети продолжает расширяться, системы защиты оптических переключателей будут играть более важную роль для удовлетворения требований показателей оценки, чтобы повысить безопасность эксплуатации сети передачи.
Решение оптических переключателей FOCC
Оптические переключатели FOCC основаны на опто-механической технологии с проверенной надежностью и доступны как оптические переключатели 1 × 1, 1 × 2, 2 × 2 без фиксации, фиксации, одномодовые, многомодовые версии. Помимо этих высокопроизводительных опто-механических переключателей, если вы хотите купить другие типы, такие как термооптические и электрооптические, пожалуйста, свяжитесь с отделом продаж для специальной таможенной службы.
Доступная конфигурация
1X1 Механическая 1X2 Механическая
1X4 Механическая 1X8 Механическая
1X16 Механический 2X2 Механический
2X2B Механическая 2X2BA Механическая
D1X2 Механическая D2X2 Механическая
D2X2B Механический
Доступный режим
Одиночный режим
многорежимный
Доступная модель управления
Запорные
Non-lantching
