Interruptores ópticos, clasificación de los interruptores ópticos y ¿cuál es el principio de funcionamiento de los interruptores ópticos?

Un interruptor óptico es un dispositivo con una o más ventanas de transmisión seleccionables que pueden realizar conversión mutua u operación lógica en señales ópticas en líneas de transmisión óptica o circuitos ópticos integrados. Interruptor óptico mecánico: baja pérdida de inserción; alto aislamiento; no afectado por la polarización y el largo tiempo de conmutación (ms) y poca repetibilidad. Otros interruptores ópticos: tiempo de conmutación corto (ms); tamaño pequeño; pérdida de inserción grande; Parámetros característicos de los interruptores ópticos: 1. Pérdida de inserción (pérdida de inserción) 2. Pérdida de retorno (pérdida de retorno) La relación entre la potencia óptica devuelta desde el extremo de entrada y la potencia óptica de entrada. 3. Aislamiento: La relación de la potencia óptica de dos puertos de salida aislados. 4. La diafonía es la relación entre la potencia óptica de entrada y la potencia óptica de salida del puerto no conductor. 5. El índice de extinción es la diferencia entre la pérdida de inserción de los dos puertos en los estados conductor y no conductor. ER＝IL－IL0 6. Tiempo de conmutación: el tiempo necesario para que el puerto del conmutador se encienda o apague desde un determinado estado inicial. Contado desde el momento en que se aplica o retira energía del interruptor. El principio de funcionamiento de los conmutadores ópticos: 1. Conmutador óptico mecánico Conmutador óptico de fibra óptica móvil Conmutador óptico de espejo móvil Los dos tipos anteriores son de gran tamaño y difíciles de implementar en redes de conmutadores integrados. En los últimos años, se están realizando esfuerzos para desarrollar un interruptor de sistema microelectromecánico integrado (MEMS), que utiliza tecnología de micromecanizado para crear una matriz de interruptores compuesta por una gran cantidad de microlentes móviles sobre una oblea de silicio. Dos grupos de 4 conjuntos de interruptores 4MEMS 2 compuestos por 16 interruptores ópticos de espejo móvil. El principio del interruptor electroóptico es generalmente utilizar el efecto electroóptico o el efecto de electroabsorción del material para cambiar el índice de refracción del material y el. Fase de la luz bajo la acción del campo eléctrico, y luego se utiliza. La interferencia o polarización de la luz provoca cambios repentinos en la intensidad de la luz o cambios en la trayectoria óptica. Los interruptores electroópticos generalmente utilizan el efecto Pockels, es decir, el efecto electroóptico en el que el índice de refracción n cambia con el campo luminoso E. La relación entre el cambio en el índice de refracción y el cambio en el campo luminoso es: El cambio de fase correspondiente a lo largo de la distancia de transmisión de la onda luminosa L es: La conversión mutua periódica de la potencia óptica de las dos guías de ondas de acoplamiento en el interruptor óptico de acoplamiento direccional acoplador direccional Características de conmutación del interferómetro tipo M-Z del acoplador direccional El interferómetro M-Z de guía de onda de interruptor óptico es un interruptor óptico ampliamente utilizado. Consta de dos acopladores de 3dB en cascada. Principio de funcionamiento: aplique voltajes V y -V a los electrodos de los dos brazos de guía de ondas ópticas, respectivamente, para generar los campos eléctricos correspondientes E1 y E2. Por lo tanto, el cambio de índice de refracción producido por el brazo de la guía de ondas es: Para el interferómetro simétrico M-Z, L1=L2=L, la diferencia de fase entre los dos brazos es: Sea el voltaje cuando Df=p sea el voltaje de media onda: La fase La diferencia entre los dos brazos se puede expresar es: Suponga que la intensidad del campo eléctrico de entrada en el terminal ① es E1, y la intensidad del campo eléctrico de las señales de salida de los terminales ③ y ④ son E3 y E4. se puede obtener la transmitancia de los terminales ③ y ④: cuando no se aplica voltaje, V=0, T3=0, T4=1 al agregar voltaje de media onda Vp, T3=1, T4=0, realizando la función de conmutación. El interruptor óptico modulado por intensidad de polarización se compone de un modulador de fase electroóptico, un polarizador P y un analizador Q. La relación de conversión de energía de este dispositivo de potencia es 3. Interruptor termoóptico La estructura del interruptor termoóptico y el electro -El interruptor óptico puede ser el mismo, pero el interruptor genera luz. El mecanismo de efecto es diferente. El efecto termoóptico aquí se refiere al efecto físico que cambia la temperatura del medio a través del calentamiento actual, provocando que cambie el índice de refracción y la fase de transmisión de luz en el medio. Este es el cambio de velocidad con la temperatura, que se puede expresar mediante la siguiente relación: 4. Interruptor óptico de cristal líquido. Principio de funcionamiento del interruptor óptico de cristal líquido. 5. Interruptor óptico de efecto magnetoóptico. -El efecto óptico se refiere a la tensión mecánica generada por las ondas sonoras que atraviesan el material, lo que hace que el índice de refracción del material cambie periódicamente para formar una rejilla de Bragg, que difracta la luz de entrada de una determinada longitud de onda. Un interruptor óptico se fabrica utilizando una rejilla acústica para desviar la luz. Principio de funcionamiento del interruptor de luz y sonido