La principal aplicación del interruptor óptico

Los conmutadores ópticos son una parte integral de los sistemas de transmisión de fibra óptica y contribuyen al desarrollo de la red "totalmente óptica". Un conmutador óptico es simplemente un conmutador que acepta una señal fotónica en uno de sus puertos y la envía a través de otro puerto según la decisión de enrutamiento tomada.

 

Hay dos tipos básicos de interruptores ópticos: el O-E-O (óptico a eléctrico a óptico) y el O-O-O, o interruptor totalmente óptico. Cada uno tiene su lugar en los sistemas de fibra óptica con sus características y capacidades únicas.

 

El conmutador OEO es una tecnología que ya se utiliza en las redes actuales. El problema con esta tecnología es que es posible que no pueda seguir el ritmo de la velocidad de transmisión óptica en el futuro. Los conmutadores OEO también dependen de la velocidad de bits y del protocolo, lo que significa que se deben utilizar protocolos y los bits de las tramas transmitidas aún deben procesarse (a diferencia de los conmutadores OOO). Tienen la capacidad de procesar información del encabezado y pueden tomar decisiones de enrutamiento basadas en esto. El conmutador OOO encierra la promesa del futuro AON -Todas las redes ópticas, pero sigue siendo una tecnología emergente y no puede funcionar adecuadamente sin la inteligencia que poseen actualmente los conmutadores OEO.

 

 

 

Protocolos y estándares

Los conmutadores OEO ya se están utilizando dentro de los límites de las redes ópticas síncronas SONET o SDH.- Jerarquía digital síncrona. SONET y SDH son estándares de protocolos de multiplexación que se configuraron para soportar las velocidades de datos muy rápidas requeridas en las redes ópticas.

 

Las redes de conmutación óptica utilizan multiplexación por división de onda densa (DWDM). Esta es una técnica de multiplexación en la que se pueden compartir múltiples señales en una sola fibra óptica, y cada señal comparte una longitud de onda diferente (es decir, un espectro de luz diferente). Los sistemas DWDM hoy en día transportan hasta 160 señales diferentes en una sola fibra. Esto mejora enormemente el ancho de banda de las redes actuales. Las redes ópticas utilizan el protocolo estándar de las redes tradicionales, como IP y Ethernet.

 

El conmutador óptico pronto funcionará dentro de una arquitectura de red conocida como GMPLS (MPLS generalizada).

 

Aplicaciones

 

Las aplicaciones principales son la protección óptica, los sistemas de prueba y los multiplexores add-drop reconfigurables de forma remota.

 

Conmutador de matriz NxM: este conmutador utiliza transceptores ópticos SFP (enchufables de forma pequeña) de telecomunicaciones estándar en las entradas para convertir la señal óptica entrante en su flujo de datos digitales eléctricos nativos. Se utilizan transceptores ópticos similares en cada una de las salidas correspondientes para convertir el flujo de datos eléctricos conmutados nuevamente en una señal óptica para su posterior transmisión. La matriz de conmutación es eléctrica e incluye otras funciones como reclocking y retiming para ayudar a limpiar la señal y devolverla a su estado original, descartando cualquier anomalía relacionada con la conversión.

Conmutación de protección pasiva para la restauración del servicio después de una interrupción, como un corte de fibra. En el lugar de transmisión, la señal se divide en dos señales redundantes y se envía a través de dos caminos ópticos distintos. Este diseño de interruptor acepta estas dos señales ópticas del mismo transmisor a través de diferentes rutas de fibra y monitoreará la actividad óptica en cada fibra. Una ruta se establece como ruta óptica principal y cambiará automáticamente a la ruta de fibra redundante si esta ruta principal se interrumpiera o si el nivel de la señal cae por debajo de un umbral óptico predeterminado.

Una aplicación común para los conmutadores son los sistemas remotos de prueba de fibra (RFTS) que pueden monitorear y localizar una falla en una línea de transmisión de fibra.

Una aplicación emergente de los conmutadores ópticos es la conexión cruzada óptica. Las conexiones cruzadas ópticas utilizan estructuras de conmutación óptica para establecer una interconexión entre múltiples entradas y salidas ópticas. Las conexiones cruzadas ópticas son similares a los enrutadores electrónicos que reenvían datos mediante conmutadores. Un OXC puede contener toda una serie de interruptores ópticos.

Tipos de interruptores ópticos MEMS

El Sistema Micro Eléctrico Mecánico (MEMS) fue el primer dispositivo totalmente óptico que se desarrolló hasta convertirlo en un producto físicamente factible y ahora es la técnica de conmutación de longitud de onda más común sin conversión electrónica inicial. Estos dispositivos son normalmente mecanismos minúsculos hechos de silicio, con muchos espejos móviles que varían desde unos pocos cientos de micrómetros hasta unos pocos milímetros. Estos espejos existen en una oblea de silicio y están empaquetados en una matriz. El interruptor funciona desviando ondas de luz de un puerto a otro a través de estos espejos.

 

Interruptores de cristal líquido

El interruptor de cristal líquido utiliza los efectos de polarización de la luz en cristales líquidos (similares a los utilizados en las pantallas de los portátiles) para cambiar la luz. Las ventajas del interruptor de cristal líquido radica en su bajo consumo de energía.

 

Interruptor burbujeado

Agilent Technologies Inc ha desarrollado un interruptor basado en burbujas, denominado Photonic Switching Platform, utilizando tecnología similar a la que se utiliza en las impresoras de inyección de tinta. Este conmutador es capaz de utilizar conmutadores de 32x32 sin el mov.partes de MEMS.

 

Interruptores termoópticos

Estos conmutadores normalmente tienen una escalabilidad pequeña, desde conmutadores 1x2 hasta 6x6. Hay dos tipos principales de conmutadores: conmutadores ópticos digitales (DOS) e conmutadores interferométricos. El DOS funciona cambiando el índice de refracción de la luz. Usando un interruptor en Y de 1x2, la luz viaja a través de ambos brazos del interruptor. Uno de los brazos se calienta y la luz quedará bloqueada en el interruptor.