Tutorial sugli interruttori ottici di FOCC
Che cos'è un interruttore ottico?
Interruttore ottico è un interruttore che consente ai segnali in fibre ottiche o circuiti ottici integrati (IOC) di passare selettivamente da un circuito all'altro in telecomunicazione. Lontano dalle telecomunicazioni, un interruttore ottico è l'unità che commuta effettivamente la luce tra le fibre e un interruttore fotonico è uno che lo fa sfruttando le proprietà del materiale non lineare per orientare la luce (cioè, per commutare lunghezze d'onda o segnali all'interno di una data fibra).
Un interruttore ottico può funzionare con mezzi meccanici, come spostare fisicamente una fibra ottica per comandare una o più fibre alternative, oppure mediante effetti elettro-ottici, effetti magneto-ottici o altri metodi. Interruttori ottici lenti, come quelli che usano fibre mobili, possono essere usati per l'instradamento alternativo di un percorso di trasmissione dell'interruttore ottico, come l'instradamento attorno a un guasto. Interruttori ottici veloci, come quelli che usano effetti elettro-ottici o magneto-ottici, possono essere usati per eseguire operazioni logiche; in questa categoria sono inclusi anche amplificatori ottici a semiconduttore, che sono dispositivi optoelettronici che possono essere utilizzati come interruttori ottici e essere integrati con circuiti microelettronici discreti o integrati.
(Riferimento: WIKIPEDIA)
Tecnologia di commutazione ottica
La tecnologia di commutazione ottica come base importante per la tecnologia di rete di comunicazione completamente ottica, il suo sviluppo e l'applicazione influenzeranno notevolmente la direzione di sviluppo delle future reti di comunicazione ottica. Quindi, come funziona?
I segnali ottici sono multiplexati in tre modi: divisione dello spazio, divisione del tempo e WDM. I metodi di commutazione ottica corrispondenti commutazione divisione spaziale, commutazione divisione temporale e commutazione divisione d'onda per completare i tre canali multiplexati.
Commutazione della divisione spaziale
È lo spazio di scambio del dominio sul segnale ottico, i componenti funzionali di base dell'interruttore della luce spaziale. L'interruttore della luce spaziale è il principio dei componenti di commutazione ottica. L'interruttore dell'array di gate può trovarsi in uno dei percorsi stabiliti dalla fibra a più ingressi multipli. Può costituire un'unità di commutazione spettroscopica vuota e altri tipi di interruttori possono anche costituire un'unità di commutazione a divisione del tempo o stelle d'onda. Gli interruttori spettrali vuoti generalmente hanno sia la divisione spaziale basata su fibra che quella spaziale è una divisione dello spazio di scambio.
Cambio di divisione del tempo
Questo metodo di multiplazione del segnale multiplex è una rete di comunicazione, un canale è diviso in un numero di diverse fasce orarie, ogni distribuzione del segnale del percorso ottico occupa diverse fasce orarie, un canale in banda base per adattarsi alla trasmissione del flusso di dati ottici ad alta velocità. È necessario utilizzare l'interscambio della fascia oraria di commutazione della divisione temporale. Lo scambiatore di fasce orarie del segnale di ingresso viene scritto in sequenza nel buffer ottico, quindi letto in conformità con l'ordine stabilito, ottenendo così un fotogramma per volta in uno scambio di fasce orarie in un altro intervallo di tempo e le uscite completano il programma di scambio di temporizzazione. Solitamente i laser bistabili possono essere utilizzati come buffer ottico, ma è solo l'uscita a bit e non possono soddisfare la richiesta di commutazione ad alta velocità e grande capacità. Mentre la linea di ritardo in fibra ottica è un dispositivo di commutazione a divisione del tempo più, la luce di segnale multiplexata a divisione del tempo immette allo splitter ottico, in modo che ciascuno dei suoi canali di uscita sia solo un segnale luminoso dello stesso intervallo di tempo, quindi questi segnali combinati attraverso una diversa linea di ritardo ottico, dopo un segnale del tipo di linea di ritardo per ottenere un diverso ritardo, la combinazione finale si adatta prima che i segnali vengano multiplexati con il segnale originale, completando così una commutazione di divisione del tempo.
Commutazione della divisione delle onde
Le navi nei sistemi WDM, la sorgente e la destinazione sono necessarie per trasmettere segnali utilizzando la stessa lunghezza d'onda, come la tecnologia multiplexing non multiplexata così multiplexata nella divisione della lunghezza d'onda è ampiamente utilizzata nel sistema di trasmissione ottica, ogni terminale multiplex utilizza multiplexer aggiuntivi, aumentando così il sistema costo e complessità. Nel sistema WDM, lo scambio spettrale delle onde nei nodi di trasmissione intermedi, per non incontrare dispositivi aggiuntivi per ottenere la divisione e la destinazione del sistema multiplex di divisione della lunghezza d'onda, comunicano tra loro e puoi risparmiare risorse di sistema, migliorare il tasso di utilizzo delle risorse. Il demultiplexer del segnale del primo sistema di commutazione spettroscopica dell'onda è diviso in una divisione dell'onda al plurale per scambiare i canali di lunghezza d'onda in ogni lunghezza d'onda di canale commutando l'ultimo segnale ottenuto dopo il multiplexing composto da un segnale multiplexing di divisione d'onda densa da un'uscita ottica, che sfruttano il caratteristiche della banda larga in fibra ottica, banda multipla a bassa perdita che multiplexa più segnali ottici, migliorando notevolmente l'utilizzo del Fibre Channel, per migliorare la capacità del sistema di comunicazione.
Esistono anche tecnologie di commutazione ibride che vengono utilizzate nella rete di comunicazione su larga scala in una varietà della tecnologia di commutazione del percorso ottico, una miscela di connessione di collegamento multi-livello. Nelle reti su larga scala è necessario essere splitter del segnale multicanale e quindi accedere a un collegamento diverso, rendendo i vantaggi del multiplexing di divisione della lunghezza d'onda non in grado di riprodurre, quindi utilizzando i livelli di tecnologia di multiplexing di divisione della lunghezza d'onda che collegano il collegamento, e quindi la tecnologia di commutazione di divisione dello spazio utilizzata in tutti i livelli di scambio di link per completare l'interfaccia tra il link, infine destinazione e quindi ondata di scambio di output tecnici corrispondenti segnali ottici, segnale combinato sub output finale. Tempo di commutazione della tecnologia di commutazione mista, separazione dell'aria - dopo mezzanotte - divisione della lunghezza d'onda mista diversi minuti - ore di miscelazione, separazione dell'aria - divisione della lunghezza d'onda.
Tecnologia di commutazione di rete completamente ottica
Per realizzare la commutazione di tutta la rete ottica, il primo consiste nell'utilizzare la tecnologia di multiplexing di add-drop ottico (OADM) e OXC (optical cross connect) basata su interruttore di circuito per ottenere la commutazione della lunghezza d'onda e quindi l'ulteriore realizzazione della commutazione a pacchetto ottico.
La commutazione della lunghezza d'onda si basa sulla lunghezza d'onda in unità di dominio a commutazione di circuito ottico, i segnali ottici di commutazione della lunghezza d'onda per fornire il routing end-to-end e il canale di assegnazione della lunghezza d'onda. La chiave di commutazione della lunghezza d'onda è quella di utilizzare l'apparecchiatura del nodo di rete corrispondente, il cross-connect ottico multiplexing di add-drop ottico. Il multiplexing di add-drop ottico del principio di funzionamento si basa sulla caduta di tutti i nodi della rete ottica e l'inserimento del percorso di lunghezza d'onda richiesto. I suoi principali elementi costitutivi del multiplexer di riconciliazione multiplexer, così come interruttori ottici e armonica accordabile, ecc. Il multiplexing ottico add-drop del principio di funzionamento e la funzione di interpolazione separata del multiplexer di gerarchia digitale sincrona (SDH) è simile, ma nel tempo dominio, mentre l'altro agisce nel dominio ottico. Il cross-connect ottico e il sistema digitale sincrono cross-connect digitale (DXC) hanno un effetto simile, ma per ottenere la connessione incrociata al passaggio nella lunghezza d'onda alla quale il nodo della rete ottica.
La lunghezza d'onda ottica da scambiare essenzialmente ha assunto il ruolo di ufficio non è un'efficiente commutazione ottica, l'attributo orientato alla connessione ha stabilito la ridistribuzione del canale di lunghezza d'onda per raggiungere la massima efficienza di utilizzo non può essere raggiunta, anche se la comunicazione è inattiva. La commutazione di pacchetti ottici può essere implementata con un multiplexing di granularità di commutazione minima delle risorse di larghezza di banda, migliorare l'efficienza della comunicazione della rete ottica. La commutazione ottica dei pacchetti è generalmente a commutazione di pacchetto (OTPS) leggera e trasparente, commutazione ottica di scoppio (OBS) e commutazione ottica di etichette (OMPLS). L'ottica delle caratteristiche di commutazione dei pacchetti trasparenti è la lunghezza del pacchetto è fissa, l'uso della modalità di commutazione sincrona, la necessità di sincronizzare tutti i pacchetti di input nel tempo, aumentando così la difficoltà tecnica e aumentando l'uso dei costi. L'ottica di trasmissione ha interrotto l'uso di informazioni di controllo dell'intestazione di trasferimento dati di pacchetti a lunghezza variabile e separate nel tempo e nello spazio, per ovviare alle carenze del tempo di sincronizzazione, ma è possibile generare il problema di perdita di pacchetti. La commutazione ottica delle etichette viene eseguita per aggiungere un tag nel pacchetto IP nel re-pacchetto di accesso alla rete principale e il metodo di routing in base al tag all'interno della rete principale.
Sebbene le occasioni di comunicazione con commutazione ottica richiedano un valore più elevato (generalmente più di 10 Gbps) è più adatto a costi di trasmissione inferiori e può essere raggiunta una maggiore capacità del sistema; tramite velocità di trasmissione digitale quando i requisiti di sistema richiedono una velocità di trasmissione inferiore (2,5 Gbps o inferiore), la configurazione della connessione un accesso più flessibile può essere più appropriato per utilizzare il vecchio modo di conversione fotoelettrica. Pertanto, l'applicazione pratica della corrente dovrebbe essere selezionata in base agli scenari di applicazione appropriati per la distribuzione del sistema.
Con il futuro sviluppo della tecnologia della rete di comunicazione e la rete completamente ottica, la tecnologia di commutazione ottica sarà modi più innovativi e più efficienti per la fotochimica della rete di comunicazione contribuendo a diventare una parte importante dello sviluppo sociale e della vita delle persone.
Tipi di interruttori ottici
Gli interruttori ottici possono essere suddivisi in interruttori meccanici e non meccanici in base ai metodi di guida.
L'interruttore ottico meccanico si basa sul movimento della fibra ottica o degli elementi ottici per convertire il percorso ottico, come un tipo di fibra ottica mobile, spostando il manicotto per spostare i tipi di lenti (inclusi specchi, prismi e lenti autofocali). Il più grande vantaggio di questo tipo di interruttore ottico è una bassa perdita di inserzione e una bassa diafonia. Lo svantaggio è lento e facile da indossare, facile da vibrare, da urti.
L'interruttore ottico non meccanico utilizza elettro-ottica, magneto-ottica, termo-ottica e altri effetti per modificare l'indice di rifrazione della guida d'onda ottica, i cambiamenti del percorso ottico, come l'interruttore elettro-ottico, l'interruttore magneto-ottico e il termo- interruttore ottico. Questo tipo di interruttore ottico ha una buona ripetibilità, alta velocità di commutazione, alta affidabilità, lunga durata e altri vantaggi e dimensioni ridotte, può essere integrato monoliticamente. Lo svantaggio è che la perdita di inserzione e le prestazioni di diafonia non sono ideali, il che dovrebbe essere migliorato.
Ecco tre interruttori ottici comuni.
Interruttore opto-meccanico
L'interruttore opto-meccanico è il tipo più vecchio di interruttore ottico e il più ampiamente utilizzato al momento. Questi dispositivi ottengono la commutazione spostando la fibra o altri elementi ottici sfusi mediante motori passo-passo o bracci relè. Ciò li rende relativamente lenti con tempi di commutazione compresi tra 10 e 100 ms. Possono raggiungere un'eccellente affidabilità, perdita di inserzione e diafonia. Di solito, gli interruttori ottici opto-meccanici collimano il raggio ottico da ciascuna fibra di input e output e spostano questi raggi collimati all'interno del dispositivo. Ciò consente una bassa perdita ottica e consente la distanza tra la fibra di input e output senza effetti deleteri. Questi dispositivi hanno una massa maggiore rispetto ad altre alternative, anche se i nuovi dispositivi micro-meccanici lo superano.
Interruttore termo-ottico
Gli interruttori termici sono normalmente basati su guide d'onda realizzate in polimeri o silice. Per il funzionamento, si basano sul cambiamento dell'indice di rifrazione con la temperatura creata da un riscaldatore resistivo posizionato sopra la guida d'onda. La loro lentezza non li limita nelle applicazioni attuali.
Interruttore elettro-ottico
Questi sono tipicamente basati su semiconduttori e il loro funzionamento dipende dalla variazione dell'indice di rifrazione con il campo elettrico. Questa caratteristica li rende dispositivi intrinsecamente ad alta velocità con basso consumo energetico. Tuttavia, né gli interruttori ottici elettro-ottici né termo-ottici possono ancora eguagliare la perdita di inserzione, la retro-riflessione e la stabilità a lungo termine degli interruttori ottici opto-meccanici. L'ultima tecnologia incorpora interruttori completamente ottici in grado di collegare in modo incrociato le fibre senza tradurre il segnale nel dominio elettrico. Ciò aumenta notevolmente la velocità di commutazione, consentendo ai telcos e alle reti di oggi di aumentare la velocità dei dati. Tuttavia, questa tecnologia è solo in fase di sviluppo e i sistemi distribuiti costano molto di più rispetto ai sistemi che utilizzano switch opto-meccanici tradizionali.
Sistema di protezione degli interruttori ottici per la sicurezza della rete DWDM
Il sistema di protezione degli interruttori ottici per la sicurezza della rete di comunicazione fornisce una serie di soluzioni economiche e pratiche, la formazione di una capacità non bloccante, ad alta affidabilità, flessibile e anti-disastro della rete di comunicazione ottica. Sistema di protezione degli interruttori ottici dalle stazioni di commutazione automatica e gestione della rete, è possibile ottenere la protezione degli interruttori della luce, il monitoraggio e il percorso ottico dell'invio di emergenza di energia ottica tre funzioni principali.
Il sistema DWDM nel trunk e nella rete locale di trasmissione in fibra ottica ha un gran numero di applicazioni. A causa della quantità di traffico trasportato focalizzato sull'importanza della sicurezza, sempre più attenzione in caso di piena resistenza influenzerà tutte le reti aziendali ospitate. La sicurezza della rete DWDM è sempre stata la più importante nel lavoro di manutenzione della trasmissione. Tuttavia, la tecnologia di protezione DWDM per i suoi limiti, ha problemi come non flessibile, ingenti investimenti e l'effetto non è l'ideale. Quindi la tecnologia di protezione degli interruttori ottici assume un ruolo molto importante nella sicurezza della rete DWDM.
Il modulo di controllo di commutazione del sistema di protezione degli interruttori ottici è un insieme di interruttori ottici, monitoraggio della potenza ottica, monitoraggio stabile della sorgente luminosa in uno dei moduli di integrazione di alto livello. Modulo di monitoraggio della potenza ottica e coordinamento del modulo di controllo dell'interruttore ottico, la selezione del rapporto di divisione di 97: 3 è più appropriata sul tronco, l'equivalente di un'attenuazione di circa 0,2 dB sulla linea di trasmissione; il modulo di commutazione ottica contiene un interruttore ottico 1 × 2 o 2 × 2, controllato dall'interruttore tra l'operazione di instradamento della luce principale e quella di backup.
Monitoraggio in tempo reale del valore di potenza ottica in fibra ottica di comunicazione del modulo di monitoraggio della potenza ottica riferito al modulo di controllo principale; analisi e confronto del modulo di controllo principale, ha rilevato che la variazione di valore della potenza ottica supera una soglia preimpostata che ha impartito immediatamente istruzioni al modulo interruttore ottico; modulo di commutazione ottica dalla direttiva si è verificato immediatamente un'azione di commutazione. Al fine di realizzare un'operazione di commutazione.
Il percorso ottico commuta automaticamente i dispositivi di protezione coinvolti nel sistema di trasmissione del bagagliaio non ha influito sulle caratteristiche di trasmissione. In effetti, le apparecchiature di commutazione coinvolte nell'interruttore ottico e nello splitter sono solo due dispositivi ottici passivi.
Un'estremità dell'unità di commutazione è collegata al ricetrasmettitore del sistema di trasmissione, il cavo a fibre ottiche principale e il cavo di riserva, rispettivamente collegati a due terminali di uscita dell'interruttore ottico 2 × 2. Quando si verifica il percorso ottico quando la potenza ottica è anormale, l'interruttore ottico passa automaticamente al percorso alternativo.
Resta inteso che il sistema di protezione dell'interruttore ottico presenta i seguenti vantaggi. Velocità di commutazione rapida, la velocità di commutazione dell'interruttore ottico viene spedita 5ms, oltre all'analisi del sistema, il tempo di risposta di un tempo di commutazione single-ended inferiore a 20ms, il tempo di commutazione inferiore a 50ms per l'intero sistema, l'operazione di commutazione di base può essere eseguita senza interrompere la comunicazione, per raggiungere il livello di protezione di livello aziendale.
Commutazione, alta affidabilità, implementata attraverso il monitoraggio della potenza ottica, per evitare falsi allarmi del telaio ottico, assicurarsi che il giudizio commutato sia corretto. Il monitoraggio del routing in fibra di ricambio, per garantire la validità dell'interruttore, e continua a essere monitorato dopo il passaggio del percorso ottico.
La funzione di invio di emergenza, semplicemente cambiando il comando emesso dal programma, è possibile distribuire il routing per facilitare la realizzazione del ritaglio non bloccante e il lavoro di manutenzione della linea. Il dispositivo di commutazione per un sistema di trasmissione è trasparente, ovvero il dispositivo di commutazione non richiede il tipo di sistema di trasmissione che può utilizzare SDH o DWDM.
La protezione dell'interruttore ottico DWDM è un metodo di protezione della linea economico e sicuro, ma l'intervento del sistema di protezione automatica leggera sui sistemi DWDM, ci sono molti problemi da considerare. Splitter 97: 3 la perdita di inserzione del dispositivo di commutazione ottica e spettrale è di circa 2 dB dispositivo di commutazione della luce di intervento, il sistema ha un ponticello aggiuntivo a due fibre la cui perdita di inserzione della fibra è stimata in 1 dB, quindi l'intero dispositivo di commutazione teoricamente massimo dell'intervento porterà 3dB attenuazione e molti casi di uso pratico solo in 1,5-2,5 dB.
Il sistema di commutazione automatica ottica per la protezione della linea DWDM è un mezzo di protezione sicuro ed economico. Il futuro, man mano che le dimensioni della rete continueranno ad espandersi, i sistemi di protezione degli interruttori ottici svolgeranno un ruolo più importante per soddisfare i requisiti degli indicatori di valutazione, al fine di migliorare la sicurezza di funzionamento della rete di trasmissione.
La soluzione di commutazione ottica FOCC
Gli interruttori ottici FOCC si basano sulla tecnologia Opto-Meccanica con comprovata affidabilità e disponibili come interruttori ottici 1 × 1, 1 × 2, 2 × 2 non-Latch, Latch, Single-mode, Multimode. Oltre a queste soluzioni di commutazione opto-meccaniche ad alte prestazioni, se si desidera acquistare altri tipi come quelli termo-ottici ed elettro-ottici, contattare le vendite per uno speciale servizio personalizzato.
Configurazione disponibile
1X1 meccanico 1X2 meccanico
Meccanico 1X4 Meccanico 1X8
1X16 meccanico 2X2 meccanico
Meccanico 2X2B Meccanico 2X2BA
D1X2 meccanico D2X2 meccanico
D2X2B meccanico
Modalità disponibile
Modalità singola
Multimode
Modello di controllo disponibile
aggancio
Non-lantching
