Fejlett optikai alkatrészek - optikai kapcsoló
Az optikai kapcsoló (vagy száloptikás kapcsoló) lehet mechanikus, opto-mechanikus vagy elektronikus eszköz, amely optikai áramkört nyit meg vagy zár. Az optikai kapcsoló használható egy optikai út befejezésére vagy megszakítására. A passzív száloptikás kapcsolók egy optikai jelet villamos optikai vagy optoelektromos átalakítás nélkül vezetnek be. A passzív optikai kapcsoló azonban elektromechanikus eszközt használhat a kapcsoló fizikai pozicionálásához. Az optikai kapcsoló egy vagy több bemeneti porttal és két vagy több kimeneti porttal rendelkezhet. Itt egy opto-mechanikus optikai kapcsoló egy bemeneti porttal és négy kimeneti porttal, azaz 1 × 4 optikai kapcsolóval.
Mint bármely más típusú kapcsolóhoz, az optikai kapcsolónak a tervezési összetettségétől függően sok felhasználása van. A kapcsoló lényegében az optikai áramkörön belüli kapcsolatok létrehozására, megszakítására vagy módosítására szolgáló vezérlő. Ez a meghatározás bővíthető úgy, hogy magában foglalja a kapcsoló fogalmát mint olyan vezérlőt, amely összeköti vagy átadja a kapcsolatot az egyik optikai áramkörről a másikra.
A működési elv és a funkció szerint háromféle optikai kapcsoló létezik: Opto-Mechanikus kapcsoló, Hő-optikai kapcsoló, Elektro-optikai kapcsoló. Megjegyzés: A Fiberstore bővíti az optikai kapcsolók termékcsaládját, de nem tartalmazza még a hőoptikai és az elektrooptikai kapcsolókat.
Opto-mechanikus kapcsoló
Az opto-mechanikus kapcsoló átirányítja az optikai jelet az optikai elemek mozgatásával mechanikus eszközök segítségével. Az ilyen típusú optikai kapcsolók általában léptetőmotoros hajtásúak. A léptető olyan tükröt mozgat, amely a fényt a bemenetről a kívánt kimenetre irányítja, az alábbi ábrán látható módon. Bár az optikai elemek tényleges fizikai mozgása miatt az opto-mechanikus kapcsolók eredetileg lassúak, megbízhatóságuk, alacsony behelyezési veszteségük és minimális áthidalása miatt széles körben elterjedt típusú optikai kapcsolók.
Az opto-mechanikus kapcsoló azon a feltevésen alapul, hogy a bemeneti és kimeneti fénysugarak a szálon belül kollimálódnak és a kapcsolóeszközön belül „illeszkednek” (a gerendák a készülék belsejében mozognak, hogy biztosítsák a kapcsolást a bemenetekről a kimenetekre). Az opto-mechanikus kapcsoló fizikailag nagyobb lehet, mint az alternatív kapcsolók, de számos mikromechanikus száloptikás kapcsoló áll rendelkezésre, például a Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) optikai kapcsolója. Itt van egy Mini 1 × 4 opto-mechanikus kapcsoló és 1 × 8 MEMS optikai kapcsoló a Fiberstore-tól .
  |
Hő-optikai kapcsoló
A termo-optikai kapcsoló hullámvezető-elméleten alapul, és polimerekben vagy szilícium-dioxidban készült hullámvezetőket használ. Más szóval, ez az optikai kapcsoló a készülék anyagának hő- / törésmutató tulajdonságait használja. A kapcsoló alapelve a hullámvezető törésmutatójának a hőmérsékletváltozás miatt történő megváltoztatásán alapul.
A hőmérsékletváltozás sokféleképpen megvalósítható, de általában az eszközt ellenállású fűtőberendezéssel melegítjük, amelynek hatása az egyik útvonalon lelassítja a fényt. A készülék ezután a két útvonal fényét egy konstruktív vagy romboló hatással kombinálja, lehetővé téve a jel csillapítását vagy váltását. Ez a kapcsoló jellegzetesen lassú a hullámvezető melegítéséhez szükséges idő miatt. Olyan, mint egy elektromos tűzhelyű égő: egy ideig tart, hogy felmelegedjen, és egy időre lehűljön.
Az ilyen típusú eszköz tipikusan kevesebb optikai veszteséggel rendelkezik, mint az opto-mechanikus kapcsoló. A termo-optikai kapcsolók több okból is vonzóak: jól működnek az alacsony optikai teljesítményű alkalmazásokban, kicsi méretűek, és a szilícium ostya elméleten alapuló számos eszközzel integrálhatók.
Elektromos optikai kapcsoló
Az elektro-optika számos olyan jelenségre utal, amelyek akkor fordulnak elő, amikor az optikai spektrumban az elektromágneses hullám áthalad egy anyagon egy elektromos tér feszültség alatt. Az elektro-optikai kapcsoló a hullámvezető törésmutatójának megváltoztatásán alapul egy elektromos mező használatával. Ez az eszköz félvezető alapú, ezért nagy sebességgel és alacsony optikai teljesítményvesztéssel büszkélkedhet, hasonlóan a hőoptikai eszközökhöz. Ez az eszköz még a kutatási szakaszban van; a technológia azonban gyorsan fejlődik.
Az optikai kapcsolók számos alkalmazásban használhatók, nagy és kicsi. A száloptikás kapcsoló használata lehetővé teszi az adatok továbbítását, ahol és mikor van szükség. Fontos, hogy tisztában legyünk az optikai kapcsoló alapvető paramétereivel a megfelelő kiválasztásakor. Néhány figyelembe veendő teljesítményparaméter szükséges: a bemeneti és kimeneti portok száma, az optikai szál típus, a csatlakozó típusa, a középső hullámhossz, a sávszélesség, a veszteségek, az átkapcsolás, a kapcsolási sebesség, a tartósság (a kapcsolási ciklusok száma), az energiakezelés, és Ismételhetőség (a kimeneti teljesítmény változásának összege minden alkalommal, amikor a kapcsoló állapota megváltozik).
