Componente optice avansate - Comutator optic
Comutatorul optic (sau comutatorul cu fibră optică) poate fi un dispozitiv mecanic, opto-mecanic sau electronic care deschide sau închide un circuit optic. Comutatorul optic poate fi utilizat pentru a finaliza sau rupe o cale optică. Comutatoarele pasive cu fibră optică vor direcționa un semnal optic fără conversie electro-optică sau optoelectrică. Cu toate acestea, un întrerupător optic pasiv poate utiliza un dispozitiv electromecanic pentru poziționarea fizică a comutatorului. Un comutator optic poate avea unul sau mai multe porturi de intrare și două sau mai multe porturi de ieșire. Aici este un comutator opto-mecanic optic cu un port de intrare și patru porturi de ieșire, adică un comutator optic 1 × 4).
La fel ca orice alt tip de comutator, comutatorul optic are multe utilizări, în funcție de complexitatea designului. În esență, comutatorul este controlul pentru realizarea, ruperea sau schimbarea conexiunilor în cadrul unui circuit optic. Această definiție poate fi extinsă pentru a încorpora conceptul de comutator ca control care interconectează sau transferă conexiunile de la un circuit optic la altul.
În funcție de principiul și funcția de funcționare, există trei tipuri de comutatoare optice: comutator opto-mecanic, întrerupător termo-optic, comutator electrotehnic. Notă: Fiberstore a extins linia de produse a comutatoarelor optice, dar nu include încă întrerupătoarele termo-optice și electro-optice.
Comutator opto-mecanic
Un comutator opto-mecanic redirecționează un semnal optic prin mutarea fibrelor sau a elementelor optice în vrac cu ajutorul dispozitivelor mecanice. Aceste tipuri de întrerupătoare optice sunt în mod obișnuit acționate de motorul pas cu pas. Stepper-ul va muta o oglindă care direcționează lumina de la intrare la ieșirea dorită, așa cum se arată în figura de mai jos. Deși comutatoarele opto-mecanice sunt în mod inerent lent datorită mișcării fizice reale a elementelor optice, fiabilitatea lor, pierderile de inserție scăzută și diagrama minimă fac din ele un tip de comutator optic pe scară largă.
Comutatorul opto-mecanic funcționează pe baza faptului că razele de lumină de intrare și ieșire sunt colimate în interiorul fibrei și "potrivite" în cadrul dispozitivului de comutare (grinzile sunt deplasate în interiorul dispozitivului pentru a asigura conexiunea comutată de la intrări la ieșiri). Comutatorul opto-mecanic poate fi fizic mai mare decât întrerupătoarele alternative, însă există multe comutatoare cu fibră optică micromecanică, cum ar fi comutatorul optic Microelectronic Systems (MEMS). Aici este un comutator opto-mecanic Mini 1 × 4 și un optic 1 x 8 optic MEMS de la Fiberstore .
  |
Comutator termo-optic
Comutatorul termo-optic se bazează pe teoria undelor de undă și utilizează ghiduri de undă realizate în polimeri sau silice. Cu alte cuvinte, acest comutator optic utilizează proprietățile indexului termic / indicele de refracție al materialului dispozitivului. Principiul acestui switch se bazează pe modificarea indicelui de refracție al ghidului de undă datorat unei schimbări de temperatură.
Schimbarea temperaturii poate fi realizată în mai multe moduri, dar, în general, dispozitivul este încălzit prin utilizarea unui încălzitor rezistiv, care are efectul de a încetini lumina pe una din căi. Apoi, dispozitivul combină lumina în cele două căi într-un efect constructiv sau distructiv, făcând posibilă atenuarea sau comutarea semnalului. Acest tip de comutator este în mod inerent lent datorită timpului necesar pentru încălzirea ghidului de undă. Este ca un arzător pe o sobă electrică: durează o vreme să se încălzească și să se răcească puțin.
Acest tip de dispozitiv are de obicei o pierdere optică mai mică decât comutatorul opto-mecanic. Dispozitivele termo-optice sunt atractive din mai multe motive: funcționează bine în aplicații cu putere redusă optică, sunt de dimensiuni reduse și au potențialul de a fi integrate cu un număr de dispozitive bazate pe teoria plachetelor de siliciu.
Întrerupător electro-optic
Electro-optic se referă la o varietate de fenomene care apar atunci când un val electromagnetic din spectrul optic se deplasează printr-un material sub stresul unui câmp electric. Un comutator electro-optic se bazează pe schimbarea indicelui de refracție al unui ghid de undă prin utilizarea unui câmp electric. Acest dispozitiv este pe bază de semiconductori și, prin urmare, are o viteză mare și o pierdere de putere optică redusă, similară cu cea a dispozitivelor termo-optice. Acest dispozitiv este încă în faza de cercetare; cu toate acestea, tehnologia avansează rapid.
Comutatoarele optice pot fi utilizate într-o varietate de aplicații, mari și mici. Utilizarea unui comutator cu fibră optică permite ca datele să fie dirijate unde și când este necesar. Este important să fiți conștienți de parametrii de bază ai unui comutator optic atunci când alegeți unul potrivit. Unii dintre parametrii de performanță care trebuie luați în considerare sunt Dimensiunea necesară (numărul de porturi de intrare și ieșire), Tipul fibrei optice, Tipul conectorului, Lungimea de undă centrală, Lățimea de bandă, Pierderile, Crosstalk, Viteza de comutare, Durabilitatea (numărul de cicluri de comutare) și Repetabilitatea (valoarea modificării puterii de ieșire de fiecare dată când comutatorul schimbă starea).
