광 스위치 란 무엇입니까?

광 스위치는 통신 네트워크의 다른 채널간에 광 신호를 전송하는 장치입니다. 광섬유 네트워크는 20 세기에 초기 구리 와이어 시스템보다 많은 양의 데이터를 전달하기 위해 개발되었습니다. 인터넷 사용이 증가하고 셀룰러 전화 및 텔레비전 서비스가 확대됨에 따라 통신 네트워크에서 관리 할 데이터의 양이 증가했습니다.

광섬유 네트워크가 하나의 전화 나 컴퓨터에서 다른 전화기로 광 신호를 전달할 때 신호를 다른 광섬유 경로 사이로 이동해야 할 수도 있습니다. 이를 위해서는 최소한의 음성 또는 데이터 품질 손실로 신호를 전송할 수있는 스위치가 필요합니다. 광섬유가 처음 개발되었을 때, 이것은 광 신호를 전기 신호로 변경하고, 스위치 기능을 수행하고, 신호를 다시 광 형태로 변환하는 전기 광학 스위치로 달성되었다. 이 시스템은 초기 광섬유 시스템에는 적합했지만 전송 속도가 빨라짐에 따라 문제가 발생했습니다.

전기 스위치는 광섬유 전송에 사용되는 빛의 속도와 비교하여 스위칭 속도에 일부 제한이 있습니다. 데이터 요구 사항이 증가함에 따라 전기 광학 스위치의 전기 부분은 전송할 수있는 데이터 양에 대한 한계를 만들었습니다. 특히 광 신호를 전환 할 때 전기 변환을 제거하려면보다 고급의 광 스위치 기술이 필요했습니다.

작은 거울을 사용하여 광 신호를 전송하는 MEMS (microelectromechanical systems)가 크게 개선되었습니다. MEMS는 전기 신호와의 변환이 필요하지 않기 때문에 전기 광학 스위치보다 이점이 있습니다. 광 전송은 MEMS 디바이스에서 상이한 섬유들 사이에서 직접 전송되어, 광섬유 한계까지의 전송 속도를 한 지점까지 허용한다.

MEMS 장치는 들어오는 광섬유 케이블의 광 신호를 아주 작은 거울로 다른 광섬유로 반사하여 신호를 전송합니다. 컴퓨터 컨트롤러는 통화 또는 데이터 통신이 진행되는 위치와 연결을 완료하는 데 필요한 발신 파이버를 결정합니다. 들어오는 각 광섬유에는 작은 전기 모터로 제어되는 광섬유 끝 옆에 거울이 있습니다. 광 신호가 파이버를 빠져 나가면 미러에서 반사되어 컴퓨터가 필요하다고 판단한 발신 파이버의 끝으로 반사됩니다. 이 스위치는 매우 빠르게 작동하여 파이버 네트워크를 통해 많은 양의 데이터를 전송할 수 있습니다.

MEMS 설계 관련 문제는 광섬유 회사가 전송 시스템을 계속 확장 할 때 발생했습니다. 더 많은 데이터를 수용하기 위해 광섬유 케이블이 커짐에 따라 미러가 더 많은 연결로 광 신호를 전송하기 때문에 MEMS가 신호 손실을 유발하기 시작했습니다. 광섬유 사이의 거리가 멀어짐에 따라 신호 품질이 저하되기 시작했습니다. 한 가지 개선점은 일련의 스위치가 서로 적층되어 3 차원 (3D) MEMS 장치를 만드는 것인데, 각 스위치가 짧은 스위칭 거리를 사용하여 더 적은 신호를 처리 할 수 ​​있도록했습니다.

움직이는 부품이없는 또 다른 유형의 광 스위치는 빛을 제어하기 위해 실리콘 결정을 사용하는 디지털 스위치입니다. 이들 스위치에서, 고체 실리콘 결정은 광섬유 쌍 사이에 배치된다. 열이 가해지면 굴절률 또는 빛이 결정을 통과 할 때 구부러지는 양이 변합니다. 소형 히터는 크리스탈을 따라 위치하며 광 신호가 들어 오면 활성화됩니다. 굴절률이 변함에 따라, 거울 또는 다른 이동 부품이 없어도 광 신호를 다른 출력 섬유로 보낼 수있다. 미러는 디지털 스위치에서 볼 수없는 작은 손실을 유발하기 때문에 MEMS 디바이스보다 신호 품질을 향상시킬 수도 있습니다.