Nhrosolwg
A switsh optegol mecanyddolyn ddyfais a ddefnyddir i lwybro signalau optegol mewn rhwydweithiau ffibr optegol. Mae'n cyflogi cydrannau mecanyddol, fel moduron neu actiwadyddion, i symud y llwybr optegol yn gorfforol. Yn wahanol i switshis electronig, mae'r rhain yn dibynnu ar symud corfforol i sefydlu neu dorri cysylltiadau optegol.
Mathau o switshis optegol mecanyddol
Switshis optegol sy'n seiliedig ar bilen:
Strwythur:Yn defnyddio pilen hyblyg sy'n herio o dan rym cymhwysol.
Egwyddor Weithio:Pan fydd yn actio, mae'r bilen yn plygu i symud ffibr neu drawst optegol yn gorfforol, gan newid cyfeiriad y signal golau.
Cais:A ddefnyddir yn bennaf ar gyfer pŵer isel a newid cyflymder isel.
Switshis optegol cylchdro:
Strwythur:Yn defnyddio mecanwaith cylchdroi (drych neu lens yn nodweddiadol) i newid y llwybr optegol.
Egwyddor Weithio:Mae drych cylchdroi neu lens yn adlewyrchu'r signal optegol i gyfeiriad gwahanol yn seiliedig ar safle'r drych.
Cais:A ddefnyddir mewn systemau perfformiad uchel sy'n gofyn am reolaeth fwy manwl gywir a chyflymder uwch.
Switshis optegol tunable:
Strwythur:Mae'r rhain yn defnyddio lensys tunable neu fecanweithiau splicing ffibr i newid llwybrau.
Egwyddor Weithio:Mae lens neu bâr ffibr yn cael ei addasu (wedi'i diwnio) i alinio â'r signal optegol sy'n dod i mewn, gan alluogi newid deinamig.
Cais:Yn gyffredin mewn systemau manwl uchel lle mae angen addasu llwybro signal mewn amser real.
SYSTEMAU MICRO-ELECTRO-MECANICAL (MEMS) Switshis optegol:
Strwythur:Cydrannau mecanyddol ar raddfa ficro fel drychau neu ysgogiadau y gellir eu gosod yn electronig.
Egwyddor Weithio:Mae switshis MEMS yn defnyddio rhannau mecanyddol bach sy'n cael eu rheoli'n electronig i newid y llwybr optegol.
Cais:A ddefnyddir mewn telathrebu, canolfannau data, a systemau eraill sydd angen switshis cryno.
Egwyddor Weithio
Yr egwyddor sylfaenol y tu ôl i switshis optegol mecanyddol yw ailgyfeirio signal optegol yn gorfforol o un llwybr i'r llall. Cyflawnir hyn fel arfer trwy symud cydrannau optegol fel drychau, carchardai, lensys, neu ffibrau optegol. Yn dibynnu ar ddyluniad y switsh, gellir rheoli'r cydrannau hyn trwy actiwadyddion neu moduron.
Actuatorau(fel piezoelectric, coiliau llais, neu actiwadyddion magnetig) Symud rhannau mecanyddol mewn ymateb i signalau trydanol, addasu'r llwybr optegol a galluogi newid rhwng sianeli neu ffibrau.
Mae'r switsh yn gweithredu trwy naill ai adlewyrchu golau (drychau) neu blygu llwybrau golau (lensys neu addasiadau ffibr).
Swyddogaethau
Llwybro signal:Yn cyfeirio golau o un ffibr optegol i'r llall, gan hwyluso trosglwyddo signal ar draws rhwydweithiau.
Rheoli Pwer:Gellir ei ddefnyddio i reoli dosbarthiad pŵer optegol mewn systemau cyfathrebu ffibr-optig.
Newid sianel:Yn caniatáu newid yn gyflym rhwng sianeli mewn systemau cyfathrebu optegol i atal tagfeydd a gwneud y gorau o lif data.
Monitro signal:Mewn rhai dyluniadau, mae switshis optegol yn caniatáu ar gyfer monitro cyfanrwydd a pherfformiad y signal optegol wrth eu trosglwyddo.
Ngheisiadau
Rhwydweithiau Telathrebu:
Swyddogaeth:Llwybro signalau optegol mewn systemau cyfathrebu ffibr-optig.
Enghraifft:Gall switshis optegol mecanyddol lwybro llwybrau golau yn ddeinamig mewn rhwydweithiau ar raddfa fawr, gan alluogi ad-drefnu awtomatig rhag ofn methu neu dagfeydd.
Canolfannau Data:
Swyddogaeth:Newid cysylltiadau optegol yn effeithlon rhwng gweinyddwyr neu ddyfeisiau storio.
Enghraifft:Mewn systemau trosglwyddo data cyflym, mae switshis optegol mecanyddol yn helpu i reoli cysylltiadau optegol i sicrhau cyn lleied o hwyrni a thrwybwn data wedi'i optimeiddio.
Prosesu signal optegol:
Swyddogaeth:A ddefnyddir ar gyfer hollti neu gyfuno signalau optegol ar gyfer prosesu mewn rhwydweithiau optegol.
Enghraifft:Mae switshis optegol yn chwarae rôl mewn tasgau fel ymhelaethu signal neu lwybro mewn chwyddseinyddion ffibr optegol.
Systemau Prawf a Mesur:
Swyddogaeth:Hwyluso profion awtomataidd ar geblau neu gydrannau ffibr-optig trwy newid rhwng gwahanol gyfluniadau prawf.
Enghraifft:A ddefnyddir mewn setiau labordy i brofi gwahanol gyfluniadau rhwydwaith optegol heb ymyrraeth â llaw.
Newid rhwydweithiau mewn opteg ffibr:
Swyddogaeth:A ddefnyddir mewn traws-gysylltiadau optegol ac amlblecswyr ychwanegol-gollwng optegol (OADMs) ar gyfer llwybro hyblyg.
Enghraifft:Mewn systemau amlblecsio rhaniad tonfedd (WDM), mae'r switshis hyn yn helpu i lwybro gwahanol donfeddi i wahanol rannau o'r rhwydwaith.
Delweddu a synhwyro meddygol:
Swyddogaeth:Defnyddir switshis optegol mewn systemau fel tomograffeg cydlyniant optegol (OCT) i gyfeirio golau rhwng y ffynhonnell a synwyryddion.
Enghraifft:Mewn diagnosteg feddygol, mae switshis optegol mecanyddol yn helpu i gyfarwyddo'r trawstiau laser a ddefnyddir ar gyfer meinweoedd delweddu.
Ceisiadau milwrol ac awyrofod:
Swyddogaeth:A ddefnyddir mewn rhwydweithiau cyfathrebu diogelwch uchel.
Enghraifft:Mae systemau cyfathrebu optegol diogel ar gyfer cyfathrebiadau milwrol neu loeren yn defnyddio switshis mecanyddol ar gyfer llwybro data sy'n sensitif.
ManteisionSwitshis optegol mecanyddol
Manwl gywirdeb uchel:Maent yn darparu rheolaeth fanwl dros y signal optegol, gan sicrhau newid a llwybro'n gywir.
Defnydd pŵer isel:Mae switshis optegol mecanyddol yn tueddu i ddefnyddio llai o bŵer o gymharu â switshis electronig yn unig.
Gwydnwch:Gall systemau mecanyddol, yn enwedig switshis wedi'u seilio ar MEMS, fod yn wydn iawn gyda bywyd gweithredol hir pan fyddant wedi'u cynllunio'n dda.