Optikai kapcsoló bemutatója a FOCC-tól
Mi az optikai kapcsoló?
Az optikai kapcsoló egy olyan kapcsoló, amely lehetővé teszi az optikai szálakban vagy az integrált optikai áramkörökben (IOC) lévő jelek szelektív átkapcsolását az egyik áramkörről a másikra a telekommunikáció során. A távközléstől távol az optikai kapcsoló az az egység, amely ténylegesen átkapcsolja a fényt a szálak között, és a fotonikus kapcsoló az, amely ezt nemlineáris anyagtulajdonságoknak a fény irányításához történő kihasználásával (azaz a hullámhosszok vagy jelek átváltására egy adott szálon belül) használja.
Az optikai kapcsoló mechanikus eszközökkel működhet, például úgy, hogy egy optikai szálat fizikailag eltol, hogy egy vagy több alternatív szálat meghajtjon, vagy elektro-optikai effektusokkal, mágnesoptikai effektusokkal vagy más módszerekkel. Lassú optikai kapcsolókat, például a mozgó szálakat használókat lehet használni az optikai kapcsoló átviteli útjának alternatív útvonalaihoz, például egy hiba körül történő útválasztáshoz. Gyors optikai kapcsolókat, például az elektro-optikai vagy mágnesoptikai effektusokat használókat lehet használni logikai műveletek végrehajtásához; ebbe a kategóriába tartoznak a félvezető optikai erősítők is, amelyek optoelektronikai eszközök, amelyek optikai kapcsolókként használhatók, és különálló vagy integrált mikroelektronikai áramkörökkel integrálhatók.
(Hivatkozás: WIKIPEDIA)
Optikai kapcsolási technológia
Az optikai kapcsolási technológia, mint az összes optikai kommunikációs hálózati technológia fontos alapja, fejlesztése és alkalmazása nagyban befolyásolja a jövőbeli optikai kommunikációs hálózatok fejlesztési irányát. Szóval, hogyan működik?
Az optikai jeleket háromféle módon lehet multiplexelni: térrészesedéssel, időosztásos és WDM-el. A megfelelő optikai kapcsolási módszerek a térosztás kapcsolás, az időosztásos kapcsolás és a hullámosztásos kapcsolás a három multiplexelt csatorna befejezéséhez.
Űrosztási váltás
Ez az optikai jel tartományának csereterülete, a térbeli fénykapcsoló alapvető funkcionális alkotóelemei. A térbeli fénykapcsoló az optikai kapcsolóelemek alapelve. A kapu elosztókapcsolója lehet a több bemenettel rendelkező több kimeneti rost által létrehozott útvonal bármelyikén. Üres spektroszkópikus kapcsolóegységet képezhet, és más típusú kapcsolók együttesen időosztásos kapcsolóegységet vagy hullámcsillagokat képezhetnek. Az üres spektrális kapcsolóknak általában egyaránt van szál- és tér-alapú térmegosztási kapcsolása, amely a cseretér osztását jelenti.
Időosztás váltás
Ez a multiplexelt jel multiplexelési módszer egy kommunikációs hálózat, egy csatorna több különböző időrészre van felosztva, minden optikai út jel eloszlása különböző időréseket foglal el, egy alapsávú csatorna a nagysebességű optikai adatfolyam átviteléhez. Időosztásos váltási időrés-cserét kell használni. A bemeneti jel időrés-cseréjét egymás után írjuk az optikai pufferbe, majd a meghatározott sorrend szerint kiolvassuk, ily módon elérve egy keretet bármikor az időrés cseréjére egy másik időrésre, és a kimenetek befejezték az időzítési csereprogramot. Általában bistabil lézerek használhatók optikai pufferként, de ez csak a bit kimenet, és nem felel meg a nagy sebességű kapcsolás és a nagy kapacitás igényének. Míg az optikai szál késleltetési vonal inkább időelosztó kapcsolóeszköz, az időelosztással multiplexelt jelzőfény bemeneti az optikai osztóba, úgy, hogy minden kimeneti csatornája csak azonos időrésű fényjel, csak ezek a jelek együttesen különböző optikai késleltetési vonalon keresztül, a késleltetési vonal típusának jelét követően, hogy eltérő késleltetést kapjunk, a végső kombináció illeszkedik, mielőtt a jeleket az eredeti jelhez multiplexeljük, ezáltal befejezve az időosztásos kapcsolást.
Hullámosztás váltás
A WDM rendszerek hajói, a forrás és a cél ugyanazon hullámhossz felhasználásával továbbítják a jeleket, például a nem multiplexelt, így a multiplexelt hullámhosszosztásos multiplexelési technológiában széles körben használják az optikai átviteli rendszerben, minden egyes multiplex terminál kiegészítő multiplexert használva, ezáltal növelve a rendszer költség és összetettség. A WDM rendszerben a hullám spektrális cseréje a közbenső átviteli csomópontokban, hogy ne találkozzon további eszközökkel a hullámhossz osztásos multiplexelési rendszer forrása és a cél között, kommunikáljon egymással, és mentheti a rendszer erőforrásait, javíthatja az erőforrások felhasználási arányát. Hullám-spektroszkópikus kapcsolórendszerben az első fényhullámú demultiplexert több hullámfelosztásra kell felosztani, hogy minden egyes csatorna hullámhosszán cseréljék a hullámhossz-csatornákat, és az optikai kimenetből származó sűrű hullám-megosztásos multiplexelési jelből álló multiplexálás után kapott utoljára váltott jel átváltásakor optikai kimenetből kihasználják a a száloptikai szélessávú, az alacsony veszteségű sáv multiplexelésével történő többszörös optikai jelek jellemzői, amelyek jelentősen javítják a szálascsatorna kihasználását a kommunikációs rendszer kapacitásának javítása érdekében.
Vannak hibrid kapcsolási technológiák is, amelyeket a nagyméretű kommunikációs hálózatokban használnak a különféle optikai útváltási technológiákban, a többszintű összeköttetés keverékeként. A nagyszabású hálózatoknak többcsatornás jel-elosztónak kell lenniük, majd hozzáférniük kell a különböző összeköttetésekhez, így a hullámhossz-osztásos multiplexelés előnyei nem játszhatók le, tehát a hullámhossz-osztásos multiplexelési technológiák szintjének használata összekötő összeköttetést, majd az összes szintet használó térosztás-kapcsoló technológiát kell használni. A kapcsolat cseréje az összeköttetés, a végső célpont és azután a műszaki kimenet megfelelő optikai jelek cseréjének hullámainak kiteljesítésére, a jel kombinált végső kimenete. Vegyes felhasználású kapcsolási technológia időkevert, levegő elválasztása - éjfél után - hullámhossz-megosztás több percig keverve - keverési óra, levegő-elválasztás - hullámhossz-osztás.
Teljesen optikai hálózati kapcsolási technológia
Az összes optikai hálózati kapcsolás megvalósításához az első az áramköri kapcsolón alapuló optikai add-drop multiplexelés (OADM) és az OXC (optikai keresztcsatlakozás) technológia használata a hullámhosszú kapcsolás eléréséhez, majd az optikailag csomagolt kapcsolás további megvalósításához.
A hullámhossz-kapcsolás az optikai áramközzel kapcsolt tartomány egységében lévő hullámhosszon, a hullámhossz-kapcsolási optikai jeleken alapul, hogy végpontok közötti útvonalat biztosítson, és hullámhossz-hozzárendelési csatorna. Hullámhossz-váltó kulcs a megfelelő hálózati csomópont-berendezés, az optikai kiegészítő-csepp-multiplexáló optikai kereszt-összeköttetés használata. A működési elv optikai add-drop multiplexelése az összes optikai hálózat csomópontján alapul, amellyel a szükséges hullámhosszúságot leejtik és beillesztik. A multiplexer összeegyeztetési multiplexer fő alkotóelemei, valamint az optikai kapcsolók és a hangolható harmonikus stb. A működési elv és a szinkron digitális hierarchia (SDH) multiplexer különálló interpolációs funkciójának optikai add-drop multiplexelése hasonló, de idővel domén, míg a másik az optikai tartományban működik. Az optikai kereszt-összeköttetés és a szinkron digitális rendszer digitális kereszt-összeköttetés (DXC) hasonló hatású, de ahhoz, hogy keresztkötést érjünk el az átjáróval abban a hullámhosszon, amelyen az optikai hálózati csomópont.
Az optikai hullámhossz kicserélése alapvetően irodai kontingenst nem jelent hatékony optikai váltást, a kapcsolat-orientált tulajdonság a létrehozott hullámhossz-csatorna újraeloszlást a maximális felhasználási hatékonyság elérése érdekében nem érhető el, még akkor sem, ha a kommunikáció tétlen. Az optikai csomagkapcsolás a sávszélesség-erőforrások minimális kapcsolási szemcsés multiplexelésével valósítható meg, javítva az optikai hálózat kommunikációs hatékonyságát. Az optikai csomagkapcsolás általában könnyű és átlátszó csomagkapcsolt (OTPS), optikai sorozatkapcsoló (OBS) és optikai címkekapcsoló (OMPLS). Az optikai átlátszó csomagkapcsoló tulajdonságok a csomaghossz rögzítve vannak, a szinkronváltási módszer használata, az összes bemeneti csomag igénye időben szinkronizálva van, ezáltal növeli a műszaki nehézségeket és növeli a költségek felhasználását. Az átviteli optikai sorozat változtatható hosszúságú csomagos adatátviteli fejléc-vezérlési információ felhasználásával történt, és időben és térben elválasztva lett a szinkronizálási idő hiányosságainak kiküszöbölése érdekében, de a csomagvesztési probléma előállítható. Az optikai címkecserét úgy végezzük, hogy címkét adjunk hozzá az IP-csomaghoz a maghálózati hozzáférési újracsomagban, és az útválasztási módszert az alaphálózaton belüli címke szerint.
Annak ellenére, hogy az optikai kapcsolási kommunikációs alkalom magasabb (általában több mint 10 Gbps), alkalmasabb az alacsonyabb átviteli költségekhez és nagyobb rendszerkapacitáshoz; digitális átviteli sebességen keresztül, amikor a rendszerkövetelmények alacsonyabb átviteli sebességet (legfeljebb 2,5 Gbps) igényelnek, a kapcsolatkonfiguráció rugalmasabb elérése megfelelőbb lehet a fotoelektromos átalakítás régimódi módjának használatához. Ezért az áram gyakorlati alkalmazását az alkalmazási forgatókönyveknek megfelelően kell kiválasztani a rendszer megfelelő telepítésének megfelelően.
A kommunikációs hálózatok technológiai fejlődésének és az összes optikai hálózatnak köszönhetően az optikai kapcsolási technológiák innovatívabbak és hatékonyabbak lesznek a kommunikációs hálózat fotokémiai módszereihez, és így hozzájárulnak a társadalmi fejlődés és az emberek életének fontos részévé.
Az optikai kapcsolók típusai
Az optikai kapcsolók mechanikus és nem mechanikus kapcsolhatók a vezetési módszerek szerint.
A mechanikus optikai kapcsoló az optikai szál vagy az optikai elemek mozgására támaszkodik az optikai út átalakítására, például egy mobil optikai szál típusra, a hüvely mozgatásával mozgatja a lencsét (beleértve a tükröket, prizmákat és az önfókuszos lencséket). Az ilyen típusú optikai kapcsoló legnagyobb előnye az alacsony beillesztési veszteség és az alacsony áthallás. Hátránya lassú és könnyen viselhető, könnyen rezgéses, ütéses.
A nem mechanikus optikai kapcsoló elektro-optikai, mágnesoptikai, termo-optikai és egyéb hatásokra támaszkodik az optikai hullámvezető törésmutatójának megváltoztatására, az optikai út megváltoztatására, például elektro-optikai kapcsoló, mágnes-optikai kapcsoló és hő-optikai kapcsoló. optikai kapcsoló. Az ilyen típusú optikai kapcsolónak jó megismételhetősége, gyors kapcsolási sebessége, nagy megbízhatósága, hosszú élettartama és egyéb előnyei vannak, és kis mérete monolitikusan integrálható. Hátránya, hogy a beszúrási veszteség és az áthallás teljesítménye nem ideális, amit javítani kell.
Itt található három általános optikai kapcsoló.
Opto-mechanikus kapcsoló
Az opto-mechanikus kapcsoló az optikai kapcsoló legrégebbi típusa, és akkoriban a legszélesebb körben alkalmazott. Ezeknek az eszközöknek a váltását úgy érik el, hogy szálas vagy más ömlesztett optikai elemeket léptetőmotorok vagy relékarok segítségével mozgatják. Ez miatt viszonylag lassúak a kapcsolási idők 10-100 ms tartományban. Kiváló megbízhatóságot, beszúrási veszteséget és áthallást érhetnek el. Általában az opto-mechanikus optikai kapcsolók az egyes bemeneti és kimeneti szálak optikai sugárát kollimálják, és ezeket a kollimált gerendákat az eszköz belsejében mozgatják. Ez lehetővé teszi az alacsony optikai veszteséget, és lehetővé teszi a bemeneti és a kimeneti szál közötti távolságot káros hatások nélkül. Ezeknek az eszközöknek nagyobb a tömege más alternatívákhoz képest, bár az új mikro-mechanikus eszközök ezt legyőzik.
Termo-optikai kapcsoló
A termo-optikai kapcsolók általában polimerekben vagy szilícium-dioxidban előállított hullámvezetőkön alapulnak. Működésükre a törésmutató változására támaszkodnak, amikor a hullámvezető feletti ellenállásos fűtőtest létrehozza a hőmérsékletet. Lassasága nem korlátozza őket a jelenlegi alkalmazásokban.
Elektro-optikai kapcsoló
Ezek jellemzően félvezető alapúak, és működésük függ a törésmutató elektromos mezővel történő megváltozásától. Ez a tulajdonság teszi a belsőleg nagy sebességű eszközöket alacsony energiafogyasztással. Ugyanakkor sem az elektro-optikai, sem a termoptikai optikai kapcsolók még nem felelnek meg az opto-mechanikai optikai kapcsolók beillesztési veszteségének, visszatükrözésének és hosszú távú stabilitásának. A legújabb technológia az összes optikai kapcsolót magában foglalja, amelyek képesek a szálak keresztkötésére anélkül, hogy a jelet az elektromos tartományba fordítanák. Ez jelentősen megnöveli a kapcsolási sebességet, lehetővé téve a mai telefonok és hálózatok számára az adatsebesség növelését. Ez a technológia azonban csak most fejlesztés alatt áll, és a telepített rendszerek sokkal többet fizetnek, mint a hagyományos opto-mechanikus kapcsolókat használó rendszerek.
Optikai kapcsoló védelmi rendszer a DWDM hálózati biztonsághoz
Az optikai kapcsoló védelmi rendszer a kommunikációs hálózat biztonsága érdekében gazdasági, gyakorlati megoldásokat kínál az optikai kommunikációs hálózat nem blokkoló, nagy megbízhatóságú, rugalmas, katasztrófaellenes képességének kialakításához. Az automatikus kapcsoló- és hálózati menedzsment állomásokon keresztül az optikai kapcsoló védelmi rendszerével három fő funkciót érhet el a fénykapcsoló védelme, megfigyelése és az optikai út mentén az optikai tápegység vészhelyzeti disztribúciója.
A csomagtartóban lévő DWDM rendszernek és a helyi száloptikai átviteli hálózatnak számos alkalmazása van. A forgalom mennyiségének köszönhetően, amikor a biztonság fontosságára összpontosítunk, egyre nagyobb figyelmet szentel a teljes ellenállás esetén az összes üzemeltetett üzleti hálózat. A DWDM hálózati biztonság mindig is a legfontosabb volt az átviteli karbantartás során. Ugyanakkor a DWDM védelmi technológia a saját korlátozásai miatt olyan problémákkal jár, mint például a nem rugalmas, nagy beruházások, és a hatás nem ideális. Ezután az optikai kapcsoló védelmi technológiája nagyon fontos szerepet játszik a DWDM hálózat biztonságában.
Az optikai kapcsoló védelmi rendszer kapcsoló vezérlőmodulja egy optikai kapcsolókészlet, optikai teljesítményfigyelés, stabil fényforrás figyelés az integráció magas szintű moduljai egyikében. Az optikai teljesítmény figyelő modul és az optikai kapcsoló vezérlő modul koordinációja, a hasítási arány 97: 3 kiválasztása megfelelőbb a csomagtartón, ami körülbelül 0,2 dB csillapításnak felel meg az átviteli vonalon; Az optikai kapcsolómodul 1 × 2 vagy 2 × 2 optikai kapcsolót tartalmaz, amelyet a fő és a tartalék fényvezetési művelet közötti kapcsoló vezérel.
Az optikai teljesítményfigyelő modul kommunikációjának optikai szálas optikai teljesítményének valós idejű monitorozása a fő vezérlőmodul számára; a fő vezérlő modul elemzése és összehasonlítása, megállapítva, hogy az optikai teljesítmény változása meghaladja az előre beállított küszöbértéket, és azonnal átadja az utasításokat az optikai kapcsoló modulhoz; az optikai kapcsolómodul az irányelv által azonnal váltott. A kapcsolási művelet elérése érdekében.
A csomagtartó-átviteli rendszerben részt vevő automatikus védőberendezés nem váltotta be az átviteli jellemzőket. Valójában az optikai kapcsolóban részt vevő kapcsolóberendezések csak két passzív optikai eszközt osztanak szét.
A kapcsolóegység egyik vége az átviteli rendszer adó-vevőjéhez, a fő száloptikai kábelhez és a tartalék kábelhez van csatlakoztatva, a 2x2 optikai kapcsoló két kimeneti csatlakozójához. Ha az optikai út akkor fordul elő, ha az optikai teljesítmény rendkívüli, az optikai kapcsolót automatikusan átkapcsolják a másik útvonalra.
Magától értetődik, hogy az optikai kapcsoló védelmi rendszerének a következő előnyei vannak. Gyors kapcsolási sebesség, az optikai kapcsoló kapcsolósebessége 5ms, plusz rendszer elemzés, az egyvégű kapcsolási idő kevesebb, mint 20ms, a kapcsolási idő kevesebb, mint 50ms a teljes rendszernél, az alapvető kapcsolási művelet elvégezhető a kommunikáció megszakítása nélkül az üzleti szintű védettség elérése érdekében.
Váltás, nagy megbízhatóság, az optikai teljesítmény figyelésén keresztül valósul meg, az optikai keret téves riasztásának elkerülése érdekében, a kapcsolt ítélet helyességének biztosítása érdekében. A tartalék szálvezetés figyelése a kapcsoló érvényességének biztosítása érdekében, és az optikai út váltása után is folytatott ellenőrzés.
Sürgősségi diszpécser funkció, egyszerűen a programból kiadott parancs átkapcsolásával telepítheti az útválasztást a nem blokkoló átváltás és a vonal karbantartásának megvalósításához. Az átviteli rendszer kapcsolókészüléke átlátszó, azaz a kapcsolóberendezés nem igényli, hogy az átviteli rendszer típusa SDH vagy DWDM-et is használjon.
A DWDM optikai kapcsolóvédelem egy gazdaságos és biztonságos vonalvédő módszer, de a könnyű automatikus védelmi rendszer beavatkozása a DWDM rendszerekbe sok szempontot mérlegel. Splitter 97: 3 spektrális, optikai kapcsolóberendezés beillesztési vesztesége körülbelül 2 dB intervenciós fénykapcsoló eszköz, a rendszernek van egy további kétszálú áthidalója, amelynek szálas beillesztési vesztesége 1 dB-ra becsülhető, tehát az egész kapcsolóberendezés elméletileg maximálisan 3DB-t hoz. csillapítás, és sok esetben csak 1,5–2,5 dB-es gyakorlati alkalmazás.
Az optikai automatikus kapcsolórendszer a DWDM vonalvédelemhez biztonságos és gazdaságos védelem. A jövőben, mivel a hálózat mérete tovább bővül, az optikai kapcsolóvédelmi rendszerek fontosabb szerepet játszanak az értékelési mutatók követelményeinek teljesítésében, az átviteli hálózat üzemeltetésének biztonságának javításában.
A FOCC optikai kapcsolója
A FOCC optikai kapcsolói Opto-Mechanical technológián alapulnak, bevált megbízhatósággal és opcionális kapcsolóként kaphatók 1 × 1, 1 × 2, 2 × 2 nem reteszelő, reteszelő, egy üzemmódú, multimódusos verziókban. Ezen nagyteljesítményű opto-mechanikus kapcsolómegoldások mellett, ha más típusokat is meg szeretne vásárolni, mint például a termoptikumokat és az elektrooptikákat, vegye fel a kapcsolatot az értékesítéssel, hogy vegyen igénybe speciális egyedi szolgáltatást.
Elérhető konfiguráció
1X1 mechanikus 1X2 mechanikus
1X4 mechanikus 1X8 mechanikus
1X16 mechanikus 2X2 mechanikus
2X2B mechanikus 2X2BA mechanikus
D1X2 Mechanikus D2X2 Mechanikus
D2X2B mechanikus
Elérhető mód
Single-mode
multimódusú
Rendelkezésre álló kontrollmodell
Latching
Nem lantching
