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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Optische Schalter sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 4 Hersteller von Optische Schalter und deren Firmenranking.
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Optische Schalter, auch optische Leitungsschaltgeräte genannt, sind optische Kommunikationsgeräte, die das Ziel eines bestimmten Signals verzweigen oder ändern können, ohne es von einem optischen Signal in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
Da die Signale nicht in elektrische Signale umgewandelt werden müssen, ist das Umschalten möglich, wobei die hohe Geschwindigkeit, die ein Merkmal der optischen Kommunikation ist, beibehalten wird.
Optische Schalter können in drei Haupttypen unterteilt werden, je nach Schaltmethode.
Die mechanische Methode schaltet den optischen Pfad, indem ein Eingangs-/Ausgangselement oder ein optisches Element auf einem elektrischen Aktuator montiert und bewegt wird, die MEMS-Methode schaltet, indem die Position eines winzigen optischen Elements mit schwachen Kräften wie statischer Elektrizität gesteuert wird, und die Biegemethode schaltet, indem Heizelemente auf beiden Seiten des Lichtwellenleiters auf einem Substrat angebracht werden und das Heizelement auf einer Seite erhitzt wird, um einen Temperaturunterschied zwischen der linken und der rechten Seite des Wellenleiters zu erzeugen. Der Temperaturunterschied zwischen der linken und der rechten Seite des Wellenleiters bewirkt, dass sich der Brechungsindex im Wellenleiter ändert, wodurch sich der Lichtausbreitungsweg verändert.
Optische Schalter werden in der optischen Kommunikation zur Umschaltung des Lichtweges und zum Ein- und Ausschalten verwendet, was für die Hochgeschwindigkeitskommunikation nicht mehr unerlässlich ist.
Wenn die optische Kommunikation vor dem Schalten in elektrische Signale umgewandelt wird, wird die Zeit von der Umwandlung bis zum Schalten zu einem Engpass. Optische Schalter wurden entwickelt, um dieses Problem zu lösen, indem sie als Licht schalten.
In der Praxis werden sie eingesetzt, um kontinuierlich eine stabile optische Zugangsumgebung zu schaffen, indem sie auf andere Pfade umschalten, wenn ein optischer Pfad aufgrund eines Geräteausfalls oder aus anderen Gründen unbrauchbar wird.
Die mechanische Methode hat eine sehr einfache Struktur und schaltet durch das Verschieben optischer Elemente wie Prismen. Das Steuersystem ist einfach zu bedienen, der Verlust ist gering und der Stromverbrauch ist niedrig, da die Stromversorgung nur dann erfolgt, wenn der optische Pfad geschaltet wird.
Das MEMS-System ist ein optischer Schalter, der einen Mikrospiegel verwendet, der dank der Fortschritte in der Mikrofabrikationstechnologie hergestellt werden kann, und durch Reflexion mit zwei Spiegeln schaltet. Sie lassen sich auf kleinstem Raum integrieren und können mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten, so dass sie sich für das Schalten von mehreren Kanälen eignen. Obwohl die Vorrichtung ständig mit Strom versorgt werden muss, ist die zum Betrieb der einzelnen Elemente erforderliche Leistung gering, so dass der Stromverbrauch reduziert werden kann.
Optische Wellenleitersysteme werden mit Hilfe der Lichtwellenleitertechnik realisiert, bei der ein optischer Wellenleiter auf einer ebenen Fläche erzeugt wird und der optische Pfad durch Änderung des Brechungsindexes oder auf andere Weise durch externe Eingaben wie Wärme, Licht oder Strom verändert wird. Obwohl die Verluste hoch sind, können planare Oberflächen gestapelt werden, wodurch sie kompakt und leicht zu integrieren sind.
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