什么是光开关(Optical Switch)?

光开关是一种在通信网络中的不同信道之间传输光信号的装置。光纤网络是在20世纪发展起来的,其传输的数据量比早期铜线系统所能传输的数据量要高。因特网的日益使用和蜂窝电话和电视的不断扩展提供的服务需要更多的数据...
光开关是一种在通信网络中的不同信道之间传输光信号的装置。光纤网络是在20世纪发展起来的,其传输的数据量比早期铜线系统所能传输的数据量要高。因特网的日益使用和蜂窝电话和电视的不断扩展提供的服务需要更多的数据由通信网络管理。
当光纤网络将光信号从一个电话或计算机传送到另一个电话或计算机时,持有光盘的妇女会
,可能需要在不同的光纤路径之间移动信号。要实现这一点,需要一个能够以最小的语音或数据质量损失传输信号的交换机。当光纤首次开发时,这是通过一个将光信号转换为电信号的电光开关来实现的,执行开关功能,并将信号转换回光的形式。该系统是早期光纤系统可以接受的,但是,随着传输速度的提高,出现了一些问题。
与光纤传输中使用的光速相比,电子开关的开关速度有一些限制。随着数据需求的增长,光电开关的电气部分对可以传输的数据量产生了限制传输。需要更先进的光开关技术,特别是在交换光信号时消除电转换。
随着微电子机械系统(MEMS)的发展,有了很大的进步,它使用微小的反射镜来传输光信号。MEMS比电光开关更具优势,因为不需要在电信号之间进行转换光传输直接在MEMS器件中的不同光纤之间传输,允许与光纤相当的传输速度限制在某一点上。
MEMS器件通过将光信号从传入的光缆反射到另一根带有微小可移动反射镜的光纤来传输信号。计算机控制器确定呼叫或数据通信的位置以及需要哪根传出光纤完成连接。每根传入光纤的光纤末端都有一个反射镜,由一个小型电动机控制。当光信号从光纤中出来时,它会反射出反射镜,并反射到计算机确定需要的传出光纤末端。这些开关工作得非常快,允许通过光纤网络发送大量数据。
当光纤公司继续扩展其传输系统时,MEMS设计出现问题。随着光纤电缆变得更大以容纳更多数据,由于反射镜将光信号传输到更多的连接,MEMS开始造成信号损失。随着光纤之间的距离变长,信号质量开始下降。一个改进是创建三维(3D)MEMS器件,其中一系列开关相互堆叠,允许每个开关使用短的开关距离来处理较少的信号。
另一种没有活动部件的光开关是数字开关,它使用硅晶体来控制光。在这些开关中,一个实心硅晶体被放置在两对光纤之间。折射率,或光被弯曲的量当它通过晶体时,如果加热就会改变。小的加热器被放置在晶体的位置上,当光信号进入时就会被激活随着折射率的变化,光信号可以直接传输到不同的输出光纤,而不需要反射镜或其他运动部件,在MEMS器件上也可以提高信号质量,因为反射镜会造成数字开关无法看到的小损耗。
  • 发表于 2020-07-10 12:54
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  • 分类:技术

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