什么是光纤开关(Fiber Optic Switches)?

发布时间:2023-02-10 03:02:13.000Z

什么是光纤开关?

光纤开关是一种控制设备,用于将光沿着光纤网络中所需要的光通道或路径重新定向或引导,将数据发送到客户地址。它能自动地从传入的光纤连接到选定的输出光纤,从而消除了手动移动光纤的需要。一些光开关还允许双向连接。

光通信网络通常有多条通路,以确保即使在维护工作中通信也不会中断。光开关可以确保数据信号在几毫秒的短暂时间内被重新定向到工作的通信通路。同时,光开关可以将光信号引导到各种可用的通信通路上,以减少每根光纤的工作量,并确保大批量的数据通信。

光开关可以分为两种。全光开关和电转换光开关。

全光开关在切换过程中保持信号在光域中,这确保了更快、更可靠的光切换,就像两根光纤直接连接在一起,并保持高速光通信。而电转换光开关在切换过程中,将输入的光信号转换为电信号,然后再转换回光信号。这影响了通信速度。

 

在光开关处收到的光信号根据输入的控制信号被引导到它们相应的输出光纤。

光纤光开关利用各种技术,从光机械到MEMS到固态光开关。

如上图所示,光机械开关使用致动器来移动光学元件,如镜子或棱镜,以将光信号重定向到选定的输出光纤。这些只用于小规模的设备,因为移动部件的存在使小型化变得困难,并限制了同时开关。光机械开关被广泛部署,因为它们是最早被引入的。

在MEMS光开关中,MEMS矩阵中每个微镜的角度方向是根据控制信号精确调整的,从而使每个输入光纤的光信号在反射后进入相应的输出光纤。它们使用锁存器,在信号应被引导到选定的输出光纤的所需时间段内保持镜子的方向。由于采用了特殊的制造方法,包括光刻和蚀刻,MEMS开关的尺寸非常小。

使用光学开关的分插复用器

光纤开关可用于实现添加/删除多路复用器,在这种情况下,光设备或信号被添加到光网络或系统中或被丢弃。如上图所示,插入状态允许连接到添加端口的设备/信号被路由/添加到网络,而旁路状态则将其丢弃。

光纤开关是各种应用的关键部件,如光网络监测、量子光子学、安全开关、光纤传感、元件测试和测量以及光信号路由。

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