광학 스위치 란 무엇입니까?

광 스위치는 통신 네트워크의 다른 채널간에 라이트 신호를 전송하는 장치입니다. 광섬유 네트워크는 20 세기에 초기 구리 와이어 시스템에서 가능했던 것보다 더 많은 양의 데이터를 전달하기 위해 개발되었습니다. 인터넷 사용을 늘리고 휴대 전화 및 텔레비전 오퍼링을 확장하려면 통신 네트워크에서 더 많은 양의 데이터를 관리해야했습니다.

광섬유 네트워크가 한 전화기에서 컴퓨터로 빛의 신호를 전달하면 다른 섬유 경로 사이에 신호를 이동해야 할 수도 있습니다. 이를 달성하기 위해서는 음성 또는 데이터 품질의 최소 손실로 신호를 전송할 수있는 스위치가 필요합니다. 광섬유가 처음 개발되었을 때, 이것은 광 신호를 전기 신호로 변경하고 스위치 기능을 수행 한 후 신호를 광 형태로 변환하는 전기 광학 스위치로 달성되었습니다. 이 시스템은 초기 광섬유 시스템에서는 허용되었지만전송 속도가 증가함에 따라 문제가 발생했습니다.

전기 스위치는 섬유 전송에 사용되는 빛의 속도와 비교하여 스위칭 속도에 약간의 제한이 있습니다. 데이터 요구 사항이 커지면 전기 광학 스위치의 전기 부분은 전송 할 수있는 데이터의 양에 대한 한계를 만들었습니다. 특히 조명 신호를 전환 할 때 전기 변환을 제거하기 위해보다 고급 광 스위치 기술이 필요했습니다.

작은 거울을 사용하여 광 신호를 전달하는 마이크로 전자 역학 시스템 (MEM)의 개발과 함께 큰 개선이 이루어졌습니다. 전기 신호로의 전환이 필요하지 않았기 때문에 MEM은 전기 광학 스위치보다 유리했습니다. 광 전송은 MEMS 장치의 다른 섬유 사이에 직접 전송되어 광섬유 광학 제한과 동등한 전송 속도를 한계까지 허용했습니다.

mems 장치들어오는 섬유 케이블에서 조명 신호를 작은 이동성 미러가있는 다른 섬유로 반사시킴으로써 신호 전달. 컴퓨터 컨트롤러는 통화 또는 데이터 통신의 위치와 연결을 완료하기 위해 어떤 발신 섬유가 필요한지 결정합니다. 각각의 수신 광섬유에는 작은 전기 모터에 의해 제어되는 섬유 끝 옆에 거울이 있습니다. 광 신호가 섬유를 빠져 나가면 미러에서 반사하고 컴퓨터가 결정한 나가는 섬유의 끝에 반사됩니다. 이 스위치는 매우 빠르게 작동하여 광섬유 네트워크에서 많은 양의 데이터를 전송할 수 있습니다.

MEMS 설계 문제는 섬유 광학 회사가 전송 시스템을 계속 확장했을 때 발생했습니다. 더 많은 데이터를 수용하기 위해 광섬유 광학 케이블이 커짐에 따라, MEMS는 거울이 더 많은 연결로 빛의 신호를 전달하기 때문에 신호 손실을 일으키기 시작했습니다. 섬유 사이의 거리가 될 때 신호 품질이 저하되기 시작했습니다.더 오래왔다. 한 가지 개선은 3 차원 (3D) MEMS 장치를 만드는 것이 었습니다. 여기서 일련의 스위치가 서로 쌓여서 각 스위치가 짧은 스위칭 거리를 사용하여 적은 신호를 처리 할 수 ​​있도록하는 것이 었습니다.

움직이는 부품이없는 다른 유형의 광 스위치는 실리콘 결정을 사용하여 빛을 제어하는 ​​디지털 스위치입니다. 이 스위치에서, 고체 실리콘 결정은 광학 섬유 쌍 사이에 배치된다. 굴절률 또는 결정을 통과 할 때 빛이 구부러지는 양은 열이 적용되면 변경됩니다. 작은 히터는 결정을 따라 위치에 배치되며 빛 신호가 들어올 때 활성화됩니다. 굴절률이 변함에 따라, 광 신호는 거울이나 다른 움직이는 부품의 필요없이 다른 출력 섬유로 향할 수있다. 거울은 디지털 스위치로 작은 손실을 나타 내기 때문에 MEMS 장치를 통해 신호 품질을 향상시킬 수 있습니다.