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Un tipo de controlador de trayectoria óptica que convierte la trayectoria óptica es un conmutador de fibra óptica, incluyendo el conmutador óptico 1x2. Se utiliza frecuentemente en sistemas de monitoreo de rutas ópticas secas y sistemas de detección de fibra óptica, y es la parte fundamental del sistema de conmutación óptica en el sistema de comunicación por fibra óptica. Los dispositivos de transmisión óptica y los dispositivos de conmutación óptica son dos tipos de dispositivos de comunicación por fibra óptica. Tras años de desarrollo, los dispositivos de transmisión óptica con multiplexación por división de longitud de onda se han vuelto cada vez más sofisticados. En particular, el multiplexor por división de longitud de onda, la fuente de luz con multiplexación por división de longitud de onda y el amplificador óptico con multiplexación por división de longitud de onda han logrado avances significativos hacia la óptica total al cambiar la transmisión óptica de 0-E-0 a 0-0-0. Por otro lado, los conmutadores de fibra óptica y otros dispositivos de conmutación óptica, como el conector cruzado óptico (OXC) y el multiplexor óptico de adición-caída (OADM), son esencialmente híbridos optoelectrónicos.
En un sistema de comunicación por fibra óptica, un conmutador de fibra óptica cumple tres funciones: primero, puede cortar o abrir la señal óptica de un canal de fibra específico; segundo, puede convertir una señal óptica de una longitud de onda específica de un canal de fibra a otro; y tercero, puede convertir una señal óptica de una longitud de onda a otra dentro del mismo canal de fibra (convertidor de longitud de onda). El procedimiento utilizado por los fabricantes de conmutadores ópticos está actualmente bastante estandarizado, y el precio de los conmutadores de fibra óptica es cada vez más alto debido a la creciente competencia en el mercado.
¿Cuáles son las principales características del conmutador de fibra óptica?
Si bien ciertos parámetros son exclusivos de los conmutadores de fibra óptica, otros tienen definiciones que se aplican a otros dispositivos. A continuación, se presenta una lista de parámetros característicos de los conmutadores de fibra óptica:
La disminución de la potencia óptica entre los puertos de entrada y salida se conoce como pérdida de inserción.
La relación entre la potencia óptica devuelta desde la entrada y la potencia óptica de entrada se conoce como pérdida de retorno.
Aislamiento: relación de potencia óptica de dos puertos de salida aislados en fase
La relación entre la potencia óptica de salida del puerto vinculado del conmutador de fibra óptica y la potencia óptica de salida del otro puerto en serie se conoce como diafonía de extremo lejano.
La relación entre la potencia óptica de un puerto vinculado y la de otro puerto que supuestamente está aislado cuando el otro puerto está terminado se conoce como diafonía de extremo cercano.
Longitud de onda de operación: 1310, 1550 y 850 nm
Relación de extinción: la relación entre la potencia óptica de salida cuando los dos puertos del conmutador de fibra óptica se encienden y se apagan.
Vida útil: La cantidad de conversiones permitidas para la trayectoria óptica.
Tiempo o rapidez de conmutación: El tiempo que necesita el puerto del conmutador de fibra óptica para encenderse o apagarse a partir de un tiempo inicial específico se aplica al conmutador cuando el canal óptico está configurado para conmutar, conmutación de protección, conmutación de paquetes y modulación externa o comenzar a medir tan pronto como se elimina la energía de conversión.
¿En qué categoría se encuentra un conmutador de fibra óptica?
Las variedades de conmutadores de fibra óptica y sus características funcionales se describen en la introducción que sigue:
Conmutador de fibra óptica mecánico: acciona la fibra óptica activa o el reflector mediante el mecanismo de accionamiento para unirlo a la fibra óptica o guía de ondas ópticas necesaria de acuerdo con la clasificación especificada y los requisitos de la señal de comando: conmutador de fibra óptica para mover fibras ópticas e conmutador de fibra óptica para mover microespejos.
Los beneficios incluyen un excelente aislamiento, baja pérdida de inserción e independencia de la longitud de onda y la polarización.
Interruptor de fibra óptica no mecánico: Los distintos tipos de interruptores de fibra óptica tienen diferentes principios de funcionamiento. Los interruptores de fibra fabricados con dispositivos ópticos y los interruptores de fibra basados en guías de onda, que son interruptores electroópticos, son otras dos categorías de interruptores de fibra óptica no mecánicos. El interruptor óptico de efecto, el interruptor óptico de efecto acustóptico, el interruptor óptico de efecto magnetoóptico y el interruptor óptico de efecto termoóptico.
Las ventajas incluyen tiempos de conmutación rápidos, dimensiones compactas e integración sencilla.
El conmutador de fibra óptica más establecido y convencional en el sistema de comunicación de fibra óptica es el conmutador de fibra óptica mecánico.
Los interruptores de fibra óptica adicionales incluyen interruptores ópticos de espejo de bucle óptico no lineal, interruptores ópticos de cristal líquido, interruptores ópticos de burbuja e interruptores ópticos holográficos.
Según el uso actual, los tipos más populares de interruptores de fibra óptica son los mecánicos, de cristal líquido, electroópticos, termoópticos y sonoro-ópticos. Entre ellos, los interruptores de fibra óptica MEMS son más costosos que otros tipos, y el método del fabricante también es más sofisticado.
Existen especificaciones para el rendimiento de conmutación del conmutador de fibra óptica en el sistema de comunicación por fibra óptica. ¿Cuáles son?
Dispositivo compacto, alta velocidad de conmutación, baja pérdida de polarización, buen aislamiento, alta eficiencia de acoplamiento con fibra, baja diafonía, alta tasa de extinción, baja pérdida de inserción, baja tensión de excitación y sin dependencia de la polarización. Integración a gran escala, bajo coste y alta fiabilidad.
El conmutador óptico, un componente crucial, debe mejorar constantemente su rendimiento debido al continuo desarrollo del sistema de comunicación por fibra óptica. Como resultado, el fabricante de conmutadores ópticos debe cumplir con estándares más estrictos, y el costo de los conmutadores de fibra óptica también se verá modificado.
¿Queremos saber de qué material está compuesto el interruptor de fibra óptica? ¿Qué características tiene cada uno?
El Si y el SiO2 tienen un coeficiente termoóptico significativo, baja pérdida, buena adaptación de modos con fibra óptica, compatibilidad con circuitos integrados a gran escala e idoneidad para interruptores y matrices electroópticos termoópticos, pero solo en dispositivos pasivos.
LiNbO3: Se puede utilizar para crear interruptores electroópticos y acústico-ópticos debido a su gran tamaño, alto voltaje de trabajo y grandes efectos electroópticos y acústico-ópticos.
Semiconductores III-V: Presentan un efecto electroóptico, un efecto óptico no lineal, son fáciles de miniaturizar y pueden utilizarse para crear dispositivos electrónicos y de detección de emisión de luz. También pueden utilizarse para crear interruptores electroópticos. Su compatibilidad con el modo de fibra óptica es difícil debido a las elevadas pérdidas en la guía de ondas.
Los polímeros orgánicos son económicos, se pueden producir a gran escala, tienen efectos termoópticos y electroópticos, y pueden utilizarse para crear interruptores termoópticos y electroópticos. Presentan alta diafonía, alta pérdida de guía de ondas y baja estabilidad.
Los diferentes conmutadores ópticos, incluido el conmutador óptico 1x2, tienen diferentes áreas de aplicación desde el punto de vista de estos diversos tipos y características de materiales, lo que significa que el proceso del fabricante, el costo de los materiales y el precio final del conmutador de fibra óptica serán todos diferentes.
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