A principal aplicação do switch óptico

Os switches ópticos são parte integrante dos sistemas de transmissão de fibra óptica e contribuem para o desenvolvimento da rede “totalmente óptica”. Um switch óptico é simplesmente um switch que aceita um sinal fotônico em uma de suas portas e o envia através de outra porta com base na decisão de roteamento tomada.

 

Existem dois tipos básicos de interruptores ópticos - o OEO (Óptico para Elétrico para Óptico) e o O-O-O, ou interruptor totalmente óptico. Cada um tem seu lugar nos sistemas de fibra óptica com características e capacidades exclusivas.

 

O switch OEO é uma tecnologia já utilizada em redes atualmente. O problema com esta tecnologia é que talvez não consiga acompanhar a velocidade da transmissão óptica no futuro. Os switches OEO também dependem da taxa de bits e do protocolo, o que significa que os protocolos devem ser usados e os bits dos quadros transmitidos ainda devem ser processados (ao contrário dos switches OOO). Eles têm a capacidade de processar informações de cabeçalho e tomar decisões de roteamento com base nisso. O switch OOO mantém a promessa do futuro AON -All Optical Networks, mas ainda é uma tecnologia emergente e não pode funcionar adequadamente sem a inteligência que os switches OEO possuem atualmente.

 

 

 

Protocolos e Padrões

Os switches OEO já estão sendo usados dentro dos limites das Redes Ópticas Síncronas SONET ou SDH.- Hierarquia Digital Síncrona. SONET e SDH são padrões de protocolo de multiplexação que foram configurados para suportar as taxas de dados muito rápidas exigidas em redes ópticas.

 

As redes de comutação óptica utilizam Dense Wave Division Multiplexing (DWDM). Esta é uma técnica de multiplexação onde vários sinais podem ser compartilhados em uma única fibra óptica, com cada sinal compartilhando um comprimento de onda diferente (ou seja, um espectro de luz diferente). Os sistemas DWDM hoje transportam até 160 sinais diferentes em uma única fibra. Isso aumenta muito a largura de banda das redes hoje. As redes ópticas utilizam o protocolo padrão das redes tradicionais, como IP e Ethernet.

 

O switch óptico em breve estará operando dentro de uma arquitetura de rede conhecida como GMPLS (Generalized MPLS).

 

Formulários

 

As principais aplicações são proteção óptica, sistemas de teste e multiplexadores add-drop reconfiguráveis remotamente.

 

Switch Matrix NxM - Este switch usa transceptores ópticos SFP (Small Form Pluggable) de telecomunicações padrão nas entradas para converter o sinal óptico de entrada em seu fluxo de dados digitais elétricos nativos. Transceptores ópticos semelhantes são usados em cada uma das saídas correspondentes para converter o fluxo de dados elétricos comutados de volta em um sinal óptico para transmissão adicional. A matriz da chave é elétrica e inclui outras funções como reclocking e reprogramação para ajudar a limpar o sinal e retorná-lo à sua condição original, descontando quaisquer anomalias relacionadas à conversão.

Comutação de proteção passiva para restauração de serviço após uma interrupção, como um corte de fibra. No local de transmissão, o sinal é dividido em dois sinais redundantes e enviado por dois caminhos ópticos diversos. Este design de switch aceita esses dois sinais ópticos do mesmo transmissor através de diferentes caminhos de fibra e monitorará a atividade óptica em cada fibra. Um caminho é definido como caminho óptico primário e mudará automaticamente para o caminho de fibra redundante se este caminho primário for interrompido ou se o nível do sinal cair abaixo de um limite óptico pré-determinado.

Uma aplicação comum para switches é em Sistemas Remotos de Teste de Fibra (RFTSs) que podem monitorar e localizar uma falha em uma linha de transmissão de fibra.

Uma aplicação emergente de switches ópticos é a conexão cruzada óptica. As conexões cruzadas ópticas utilizam malhas de comutação óptica para estabelecer uma interconexão entre múltiplas entradas e saídas ópticas. Optical Cross Connects são semelhantes aos roteadores eletrônicos que encaminham dados usando switches. Um OXC pode conter toda uma série de switches ópticos.

Tipos de interruptores ópticos MEMS

O Sistema Microelétrico Mecânico (MEMS) foi o primeiro dispositivo totalmente óptico a ser desenvolvido em um produto fisicamente viável e agora é a técnica de comutação de comprimento de onda mais comum sem conversão eletrônica inicial. Esses dispositivos são normalmente mecanismos minúsculos feitos de silício, com muitos espelhos móveis que variam de algumas centenas de micrômetros a alguns milímetros. Esses espelhos existem em um wafer de silício e são embalados como uma matriz. O switch funciona desviando as ondas de luz de uma porta para outra através desses espelhos.

 

Interruptores de cristal líquido

O Liquid Crystal Switch utiliza os efeitos de polarização da luz em cristais líquidos (semelhantes ao tipo usado em telas de laptop) para alternar a luz. As vantagens do switch de cristal líquido residem no seu baixo consumo de energia.

 

Interruptor borbulhante

Um switch baseado em bolha, denominado Photonic Switching Platform, foi desenvolvido pela Agilent Technologies Inc, usando tecnologia semelhante à usada em impressoras jato de tinta. Este switch é capaz de usar switches 32x32 sem o movpartes do MEMS.

 

Interruptores Termo-Ópticos

Esses switches são normalmente pequenos em escalabilidade, de switches 1x2 a 6x6. Existem dois tipos principais de switches: switches ópticos digitais (DOS) e switches interferométricos. O DOS funciona alterando o índice de refração da luz. Usando um interruptor Y 1x2, a luz passa por ambos os braços do interruptor. Um dos braços aquece e a luz fica bloqueada no interruptor.