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Existen numerosos dispositivos de fibra óptica utilizados en redes de comunicación. Un conmutador óptico es el que transmite señales de luz entre diferentes canales. Si una señal de luz se propaga de un teléfono o computadora a otro, puede ser necesario que se mueva entre diferentes rutas de fibra. En estas circunstancias, el conmutador óptico desempeña un papel importante, ya que puede transferir la señal con una pérdida mínima de calidad de voz o datos. Con el desarrollo de las tecnologías, se han combinado muchos métodos nuevos con el conmutador óptico para lograr un rendimiento de mayor velocidad. Hoy, adentrémonos en el mundo de los conmutadores ópticos y exploremos sus secretos.
Tipos de interruptores ópticos
Básicamente, existen dos tipos de conmutadores ópticos: el conmutador OEO (óptico-eléctrico-óptico) y el conmutador OOO (óptico-óptico-óptico). Actualmente, las funciones de gestión de red se realizan mediante un conmutador óptico con una matriz de conmutación electrónica. El conmutador OEO recibe la señal óptica y la convierte en señal eléctrica. Posteriormente, la conmuta a otro puerto y la convierte de nuevo en señal óptica para la red. Mediante una matriz electrónica, el conmutador OEO optimiza el ancho de banda y soluciona las deficiencias de la red.
El conmutador OOO, o conmutador totalmente óptico, permite gestionar y conmutar señales ópticas sin convertirlas en señales electrónicas. Esto resulta especialmente atractivo para operadores que operan grandes oficinas, donde se espera que hasta el 80 % del tráfico pase por ellas en su camino a ubicaciones en todo el mundo. Recibe la señal óptica, la conmuta a un puerto diferente en el dominio óptico y la devuelve a la red como señal óptica.
Tecnologías aplicadas en conmutadores ópticos
La tecnología MEMS (sistema microelectromecánico) utiliza numerosos espejos móviles para conmutar las señales mediante la desviación de las ondas de luz de un puerto a otro. Existen dos estructuras MEMS: una se denomina espejo MEMS 2D y la otra, espejo MEMS 3D. El conmutador óptico basado en MEMS 3D es el más utilizado en la industria. La siguiente figura muestra el proceso de funcionamiento de la conmutación MEMS.
Conmutación de cristal líquido
La tecnología de cristal líquido aprovecha los efectos de polarización de la luz en cristales líquidos para la conmutación de la luz. Primero, la luz se filtra a través de un divisor de haz de polarización para separarse en dos o más trayectorias. Luego, la luz pasa a través de un cristal líquido donde se puede modificar su propiedad de polarización. Finalmente, la luz entra en el combinador de haz de polarización para ser dirigida al puerto de salida. El puerto de salida se determina según la nueva propiedad de polarización de la luz.
Conmutación basada en burbujas
El interruptor de burbujas utiliza burbujas de aire y microcanales alineados vertical y horizontalmente para conmutar la luz. Cuando no es necesario conmutar, la luz puede pasar a través de los canales sin interrupción. Esta tecnología ofrece las ventajas de un bajo coste y un tiempo de conmutación rápido.
Conmutación termoóptica
Un interruptor termoóptico envía luz a través de un protector de ondas. La luz se divide en diferentes protectores de ondas. Si se emite una orden de conmutación, uno de los brazos del protector de ondas se calienta y la luz dentro de este cambia su longitud de trayectoria óptica. A continuación, la luz se recombina y se miden las longitudes de trayectoria de las luces. Si las longitudes son diferentes, el haz se conmuta a un puerto de salida. Si son iguales, el haz se conmuta a otro puerto.
Aplicaciones
Los conmutadores ópticos se pueden aplicar a diversas aplicaciones. En redes de alta velocidad, los conmutadores para esta función se suelen utilizar en interconexiones ópticas para gestionar grandes volúmenes de tráfico. Otra aplicación es la conmutación de protección. Si una fibra falla, el conmutador permite redirigir la señal a otra fibra antes de que se produzca el problema. Además, el OADM (multiplexor óptico de inserción y extracción) utiliza conmutadores ópticos para convertir las señales de un flujo DWDM, lo que permite a las portadoras eliminar selectivamente algunas longitudes de onda de una señal.
Conclusión
El conmutador óptico es un dispositivo importante que transfiere señales de luz a diferentes canales. Basándose en los conmutadores ópticos originales de tipo OOO y OEO, se han incorporado numerosas tecnologías nuevas que garantizan un alto rendimiento. Ante la creciente demanda de un mayor ancho de banda de datos, el futuro de los conmutadores ópticos es prometedor.
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