Clasificación y aplicación de interruptores ópticos

Un interruptor óptico es un dispositivo óptico con uno o más puertos de transmisión opcionales. Su función principal es cambiar físicamente o operar lógicamente señales ópticas en líneas de transmisión óptica o circuitos ópticos integrados. La forma básica de un interruptor óptico suele ser 2 × 2, es decir, hay dos fibras ópticas en los extremos de entrada y salida, y se pueden lograr dos estados de conexión: conexión paralela y conexión cruzada.

  

1. Clasificación de interruptores ópticos

Las tecnologías tradicionales de interruptor óptico incluyen principalmente guía de onda y tecnologías mecánicas. Ambos tienen sus propias ventajas y desventajas. La velocidad de conmutación de los interruptores de guía de onda puede ser muy rápida, alcanzando el nivel de sub-milisegundos, y son de tamaño pequeño y son fáciles de integrar en una matriz de interruptor. Sin embargo, el rendimiento de otros indicadores, como la pérdida de inserción, la relación de extinción y la sensibilidad de polarización de los interruptores de guía de onda, es relativamente pobre; Aunque la pérdida de inserción de los interruptores optomecánicos es relativamente baja, el diseño es simple y el costo es bajo, el dispositivo es de tamaño grande y no es adecuado para la integración a gran escala. Hasta ahora, la tecnología de los interruptores ópticos ha progresado mucho, y han surgido muchos productos nuevos, principalmente incluyendo interruptores ópticos microelectromecánicos, interruptores ópticos de cristal líquido, interruptores ópticos de burbujas de inyección de tinta e interruptores de rejillas holográficas. Comparemos estos nuevos tipos de interruptores ópticos.

1. Interruptores ópticos microelectromecánicos

Los sistemas microelectromecánicos (MEM) se han aplicado en muchos campos. En la industria de la comunicación óptica, las soluciones de interruptor óptico basados ​​en MEMS también se están desarrollando lentamente. El principio más básico es rotar mecánicamente el micromirror móvil a través de la electricidad estática u otras fuerzas de control para cambiar la dirección de propagación de la luz de entrada, dando así la función de conmutación. La tecnología MEMS utilizada en los interruptores ópticos microelectromecánicos lo hace independiente de varios parámetros, como la longitud de onda, el formato y el protocolo de la señal óptica, por lo que es superior a otros tipos de interruptores ópticos en términos de pérdida y escalabilidad. Sin embargo, debido al complejo proceso de conducción, su confiabilidad tiene ciertos defectos, y el costo también es relativamente alto.

2. Interruptor óptico de cristal líquido

La mayoría de los interruptores ópticos de cristal líquido se dan cuenta de la función de conmutación aplicando una planta de energía externa para controlar la dirección de las moléculas de cristal líquido. El principio del interruptor óptico de cristal líquido es: Primero divida la luz de entrada en dos luces polarizadas y luego ingrese la luz en el cristal líquido. El cristal líquido cambia el estado de polarización de las dos luces polarizadas de acuerdo con el cambio de voltaje, y finalmente la luz se inyecta en el dispositivo pasivo. Cuando se aplica el voltaje, la luz está bloqueada por el cristal líquido; Cuando no hay voltaje, la luz puede pasar, dándose cuenta así de los dos estados de apertura y cierre del interruptor óptico.

3. Interruptor de rejilla holográfica

El principio del interruptor de rejilla holográfica es lograr un reflejo selectivo de la luz mediante la rejilla Bragg. La rejilla Bragg se genera dentro del cristal de una manera holográfica. Cuando se enciende la potencia, la rejilla Bragg reflejará la luz en el puerto de salida. Si la potencia no se enciende, la luz pasará directamente a través del cristal. La ventaja de este producto es que la velocidad de conmutación puede ser muy rápida, y puede formar un sistema de conmutación óptica con muchos puertos, pero el consumo de energía del equipo será relativamente grande.

2. Aplicación de interruptores ópticos

1. La conexión cruzada óptica se compone principalmente de matriz de interruptor óptico, que puede realizar un manejo dinámico de la ruta óptica y la reparación de fallas de la red óptica.
2. El interruptor óptico puede realizar una inversión de protección automática de la red.
3. Uso del interruptor óptico 1: N puede realizar el monitoreo de la red.
4. El interruptor óptico se puede utilizar para la detección de dispositivos de comunicación de fibra óptica.