Optisissa kuituviestintäjärjestelmissä optista kytkintä (OS) käytetään pääasiassa optisten signaalien fyysisen vaihdon tai muiden loogisten operaatioiden toteuttamiseen optisilla poluilla, ja sitä käytetään usein avainlaitteena optisten polkujen vaihtamiseksi optisessa ristikytkentätekniikassa.
Optisilla kytkimillä on yksi tai useampi valinnainen lähetysikkuna ja ne voidaan jakaa 2 × 2, 1 × N ja M × N porttimäärityksiin. Optisia kytkimiä käytetään laajalti optisen kuidun viestintäjärjestelmissä, ja niiden toteuttamistekniikat ovat erilaisia. Mekaaninen optinen kytkin ja MEMS-optinen kytkin ovat kahdenlaisia optisia kytkimiä, joita käytetään tällä hetkellä laajalti.
Mekaaninen optinen kytkin
Mekaaniset optiset kytkimet toimivat siirtämällä optisia kuituja fyysisesti mekaanisten laitteiden avulla optisten signaalien ohjaamiseksi. Liikkuvan prisman tai suuntakytkimen avulla tulovalo ohjataan haluttuun lähtöporttiin. Mekaanisia optisia kytkimiä on kolme päätyyppiä: prismakytkentä, peilikytkentä ja liikkuva valokuitukytkentä.
MEMS-optinen kytkin
MEMS-optinen kytkin perustuu mikro-sähkömekaaniseen järjestelmään. Se hyväksyy optisen mikropeilin tai optisen mikroskooppiryhmän valonsäteen etenemissuunnan muuttamiseksi optisen polun kytkimen toteuttamiseksi. MEMS-optisen kytkimen periaate on hyvin yksinkertainen. Kun suoritetaan optista vaihtoa, tulovalo voidaan kytkeä optisen kytkimen eri lähtöpäähän siirtämällä tai muuttamalla sähköstaattisella tai magneettisella voimalla ohjattavan MEMS-mikropeilin kulmaa optisen polun kytkennän ja päälle / pois toteuttamiseksi . Sen kaaviokuva on esitetty seuraavassa kuvassa:
MEMS-tekniikkaan perustuvan 2 × 2-porttisen optisen kytkimen periaate on esitetty kuvassa. Neljä optista aaltojohtoa on asetettu neljään suuntaan, ja pystysuora MEMS-mikropeili asetetaan 45 ° kulmaan. Kun mikropeili ei ole osallisena optisella polulla, aaltojohtimen 1 ja 2 palkit on kytketty aaltojohtimeen 3 ja 4, ja portin liitäntätilat ovat 1 → 3 ja 2 → 4, jotka ovat suora tila. Kun mikropeili työnnetään optiseen polkuun, aaltojohtimen 1 ja 2 valonsäteet heijastuvat mikropeilissä ja kytketään vastaavasti portteihin 4 ja 3. Porttien yhteystilat ovat 1 → 4 ja 2 → 3, jotka ovat ristitiloja.
2 × 2-porttisen MEMS-optisen kytkimen toimintaperiaate, vasen kuva: suora tila, oikea kuva: ristitila
Mekaaninen optinen kytkin GG-vahvistin; MEMS-optisen kytkimen etujen ja haittojen vertailu
Etujen ja haittojen vertailu | Edut | Haitat |
Mekaaninen optinen kytkin | Pieni lisäyshäviö; Eristysaste on korkea; Se on riippumaton aallonpituudesta ja polarisaatiosta; Tuotantoprosessi ja tekniikka ovat kypsiä | Kytkentäaika on pitkä; Suuri tilavuus ei edistä suuren optisen kytkimen matriisin tekemistä |
MEMS-optinen kytkin | Pieni määrä, korkea integraatio; Korkea skaalautuvuus; Matala polarisaatiohäviö; Nopea kytkentänopeus | Korkeat kustannukset; Tuotantoprosessi ja tekniset vaatimukset ovat korkeat |
Optisen viestinnän nopean kehityksen myötä optisen yhteenliittämisen ja optisen vaihdon rooli optisen verkon solmuina on yhä tärkeämpi ja optisten kytkinten käyttö on yhä laajempaa. MEMS-optisella kytkimellä on kompaktin, nopean kytkentänopeuden ja helpon laajennuksen edut, ja sillä on alhainen lisäyshäviö, alhainen ristikkäiseinä; alhainen polarisaatioherkkyys, suuri sammumissuhde ja aaltojohdekytkin suurella kytkentänopeudella, pienellä äänenvoimakkuudella ja helpolla laajamittaisella integroinnilla. Se on tärkein suuntaus suurikapasiteettisten kytkettyjen optisten verkkokytkimien kehittämisessä.
Onko sinulla kysyttävää tai tarvetta? Ota yhteyttä minuun.
HTF: n Doris on aina valmis auttamaan sinua.
Sähköposti: sales2@htfuture.com
Skype: live: myynti2_4719
WhatsApp: +8615816873196
