Pokročilé optické komponenty - optický přepínač
Optický přepínač (nebo optický přepínač) může být mechanické, opto-mechanické nebo elektronické zařízení, které otevírá nebo zavírá optický obvod. Optický přepínač lze použít k dokončení nebo přerušení optické dráhy. Pasivní optické přepínače budou směrovat optický signál bez elektro-optického nebo optoelektrického převodu. Pasivní optický přepínač však může použít elektromechanické zařízení k fyzickému umístění spínače. Optický přepínač může mít jeden nebo více vstupních portů a dva nebo více výstupních portů. Zde je opticko-mechanický optický přepínač s jedním vstupním portem a čtyřmi výstupními porty, tj. Optickým přepínačem 1 × 4).
Stejně jako u jiných typů přepínačů má optický přepínač mnoho použití v závislosti na složitosti návrhu. Přepínač je v podstatě řízení pro vytváření, rozbíjení nebo změnu spojení uvnitř optického obvodu. Tato definice může být rozšířena tak, aby zahrnovala koncept přepínače jako řízení, které propojuje nebo přenáší spojení z jednoho optického obvodu do druhého.
Podle provozního principu a funkce existují tři typy optických přepínačů: Opto-Mechanický spínač, Termo-Optický Spínač, Elektro-Optický Spínač. Poznámka: Fiberstore rozšiřuje produktovou řadu optických přepínačů, ale nezahrnuje termooptické a elektrooptické spínače.
Opto-mechanický spínač
Opto-mechanický spínač přesměruje optický signál pohyblivými optickými nebo vláknovými prvky pomocí mechanických zařízení. Tyto typy optických přepínačů jsou typicky poháněny krokovým motorem. Krokper posune zrcadlo, které směruje světlo ze vstupu na požadovaný výstup, jak je znázorněno na obrázku níže. Ačkoli opto-mechanické přepínače jsou neodmyslitelně pomalé kvůli skutečnému fyzickému pohybu optických prvků, jejich spolehlivost, nízké ztráty při vkládání a minimální přeslechy z nich činí široce používaný typ optického přepínače.
Opto-mechanický spínač pracuje na předpokladu, že vstupní a výstupní světelné paprsky jsou kolimovány uvnitř vlákna a „spárovány“ uvnitř spínacího zařízení (paprsky se pohybují uvnitř zařízení pro zajištění spínaného spojení ze vstupů do výstupů). Opto-mechanický přepínač může být fyzicky větší než alternativní přepínače, ale existuje mnoho mikromechanických optických přepínačů, které jsou k dispozici, jako je například optický spínač Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). Zde je Mini 1 × 4 Opto-mechanický spínač a 1 × 8 MEMS Optical Switch z Fiberstore .
  |
Termo-optický spínač
Termooptický spínač je založen na teorii vlnovodu a využívá vlnovodů z polymerů nebo oxidu křemičitého. Jinými slovy, tento optický přepínač využívá vlastnosti indexu tepelného / lomu materiálu materiálu. Princip tohoto přepínače závisí na změně indexu lomu vlnovodu v důsledku změny teploty.
Změna teploty může být provedena mnoha způsoby, ale obecně se zařízení zahřívá za použití odporového ohřívače, což má za následek zpomalení světla v jedné z cest. Zařízení pak kombinuje světlo ve dvou drahách konstruktivním nebo destruktivním efektem, což umožňuje zeslabení nebo přepnutí signálu. Tento typ spínače je ze své podstaty pomalý vzhledem k času potřebnému k ohřevu vlnovodu. Je to jako hořák na elektrickém sporáku: chvíli trvá, než se zahřeje a chvíli vychladne.
Tento typ zařízení má obvykle menší optickou ztrátu než opto-mechanický spínač. Termooptické spínače jsou atraktivní z několika důvodů: dobře pracují v nízkoenergetických aplikacích, mají malou velikost a mají potenciál být integrovány s řadou zařízení založených na teorii křemíkových destiček.
Elektro-optický spínač
Elektrooptika označuje celou řadu jevů, ke kterým dochází, když elektromagnetická vlna v optickém spektru prochází materiálem pod napětím elektrického pole. Elektrooptický spínač je založen na změně indexu lomu vlnovodu pomocí elektrického pole. Toto zařízení je založeno na polovodičích, a proto se může pochlubit vysokou rychlostí a nízkou ztrátou optického výkonu, která je podobná ztrátě termooptických zařízení. Toto zařízení je stále ve fázi výzkumu; technologie však rychle postupuje.
Optické přepínače lze použít v různých aplikacích, velkých i malých. Použití optického přepínače umožňuje směrování dat tam, kde je to potřeba. Při výběru správného je důležité mít na paměti základní parametry optického spínače. Některé parametry výkonu, které je třeba zvážit, jsou Požadovaná velikost (počet vstupních a výstupních portů), Typ optického vlákna, Typ konektoru, Vlnová délka středu, Šířka pásma, Ztráty, Přechod, Rychlost spínání, Trvanlivost (počet spínacích cyklů), Řízení spotřeby, a Opakovatelnost (velikost změny výstupního výkonu při každém změně stavu přepínače).
