در سیستم های ارتباطی فیبر نوری، سوئیچ نوری (OS) عمدتاً برای تحقق سوئیچینگ فیزیکی سیگنال های نوری یا دیگر عملیات منطقی در مسیرهای نوری استفاده می شود، و اغلب به عنوان یک دستگاه کلیدی برای تعویض مسیرهای نوری در فناوری اتصال متقابل نوری استفاده می شود.
سوئیچ های نوری دارای یک یا چند ویندوز انتقال اختیاری هستند و می توانند به پیکربندی های پورت ۲×۲، ۱×N و M×N تقسیم شوند. سوئیچ های نوری به طور گسترده ای در سیستم های ارتباطی فیبر نوری استفاده می شوند، و فناوری های تحقق آن ها متنوع است. سوئیچ نوری مکانیکی و سوئیچ نوری MEMS دو نوع سوئیچ نوری هستند که در حال حاضر به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
سوئیچ نوری مکانیکی
سوئیچ های نوری مکانیکی با حرکت فیزیکی فیبرهای نوری به وسیله دستگاه های مکانیکی برای تغییر مسیر سیگنال های نوری کار می کنند. با استفاده از منشور متحرک یا یک زوج جهت دار، نور ورودی به درگاه خروجی مورد نظر هدایت می شود. سه نوع اصلی سوئیچ نوری مکانیکی وجود دارد: سوئیچینگ منشور، تعویض آینه و سوئیچینگ فیبر نوری سیار.
سوئیچ نوری MEMS
سوئیچ نوری MEMS بر اساس سیستم میکرو الکترو-مکانیکی است. این اتخاذ آینه میکرو نوری و یا آرایه میکروسکوپ نوری برای تغییر جهت انتشار پرتو نور برای تحقق سوئیچ مسیر نوری. اصل سوئیچ نوری MEMS بسیار ساده است. در هنگام انجام تبادل نوری، نور ورودی را می توان با حرکت یا تغییر زاویه میکرو آینه MEMS که توسط الکترواستاتیک یا قدرت مغناطیسی رانده می شود، به انتهای خروجی مختلف سوئیچ نوری تغییر داد، تا سوئیچ و روشن/خاموش مسیر نوری را تحقق بخشید. نمودار شماتیک آن در شکل زیر نشان داده شده است:
اصل سوئیچ نوری پورت ۲× بر اساس فناوری MEMS در شکل نشان داده شده است. چهار موج دار نوری در چهار جهت تنظیم شده اند، و یک آینه میکرو MEMS عمودی در زاویه ۴۵ درجه تنظیم شده است. هنگامی که آینه میکرو در مسیر نوری دخالت ندارد، پرتوهای از موج کش ۱ و ۲ به ترتیب به موج کش ۳ و ۴ زوج می شوند و حالت های اتصال پورت به ترتیب ۱→۳ و ۲→۴ هستند که حالت مستقیم هستند. هنگامی که آینه میکرو وارد مسیر نوری می شود، پرتوهای نور از موج سوار ۱ و ۲ به ترتیب توسط آینه میکرو منعکس می شوند و به ترتیب به پورت های ۴ و ۳ همراه می شوند. ایالت های اتصال پورت ها ۱→۴ و ۲→۳ هستند که ایالت های متقاطع هستند.
اصل کار 2×2 پورت MEMS سوئیچ نوری, شکل چپ: حالت مستقیم, شکل راست: حالت صلیب
Mechanical optical switch & Comparison of advantages and disadvantages of MEMS optical switch
مقایسه مزایا و معایب | مزایای | معایب |
سوئیچ نوری مکانیکی | کم از دست دادن درج; درجه انزوا بالا است; این مستقل از طول موج و قطبش; فرایند تولید و تکنولوژی بالغ هستند | زمان عمل سوئیچینگ طولانی است؛ حجم بزرگ برای ساخت یک ماتریس سوئیچ نوری بزرگ مساعد نیست |
سوئیچ نوری MEMS | حجم کوچک، ادغام بالا؛ مقیاس پذیری بالا؛ کم از دست دادن قطبش; سرعت تعویض سریع | هزینه بالا؛ فرایند تولید و الزامات فنی بالا هستند |
با توسعه سریع ارتباطات نوری، نقش اتصال نوری و تبادل نوری به عنوان گره های شبکه نوری بیشتر و مهم تر است و کاربرد سوئیچ های نوری بیشتر و گسترده تر است. MEMS سوئیچ نوری دارای مزایای جمع و جور، سرعت سوئیچینگ سریع و گسترش آسان، و دارای مزایای از دست دادن درج پایین، crosstab پایین؛ حساسیت قطبش پایین، نسبت انقراض بالا و سوئیچ waveguide با سرعت تعویض بالا، حجم کوچک و ادغام آسان در مقیاس بزرگ است. این روند اصلی در توسعه سوئیچ های شبکه نوری تعویض شده با ظرفیت بزرگ خواهد بود.
سوال يا احتياجي داري؟ لطفا با من تماس بگیرید.
دوریس از HTF همیشه آماده کمک به شما خواهد بود.
Email:sales2@htfuture.com
اسکایپ:live:sales2_4719
واتساپ:+8615816873196
