光開(kāi)關(guān)的原理詳述

光開(kāi)關(guān)(Optical Switch,OS)是一種具有一個(gè)或多個(gè)可選擇的傳輸窗口,可對(duì)光傳輸線路或集成光路中的光信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作的器件。光開(kāi)關(guān)基本的形式是2X2即入端和出端各有兩條光纖，可以完成兩種連接狀態(tài)，平行連接和交叉連接，如圖2所示。較大型的空分光交換單元可由基本的2X2光開(kāi)關(guān)以及相應(yīng)的1X2光開(kāi)關(guān)級(jí)聯(lián)、組合構(gòu)成。

光開(kāi)關(guān)是一種光路轉(zhuǎn)換器件。在光纖傳輸系統(tǒng)，光開(kāi)關(guān)用于多重監(jiān)視器，LAN，多光源，探測(cè)器和保護(hù)以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換。在光纖測(cè)試系統(tǒng)，用于光纖，光纖設(shè)備測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，光纖傳感多點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

依據(jù)不同的光開(kāi)關(guān)原理光開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法有多種，如：傳統(tǒng)機(jī)械光開(kāi)關(guān)、微機(jī)械光開(kāi)關(guān)、熱光開(kāi)關(guān)、液晶光開(kāi)關(guān)、電光開(kāi)關(guān)和聲光開(kāi)關(guān)等。其中傳統(tǒng)機(jī)械光開(kāi)關(guān)、微機(jī)械光開(kāi)關(guān)、熱光開(kāi)關(guān)因其各自的特點(diǎn)在不同場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。

目前應(yīng)用為廣泛的仍是傳統(tǒng)的1×2和2×2機(jī)械式光開(kāi)關(guān)。傳統(tǒng)機(jī)械式光開(kāi)關(guān)可通過(guò)移動(dòng)光纖將光直接耦合到輸出端，采用棱鏡、反射鏡切換光路，將光直接送到或反射到輸出端。

機(jī)械型光開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是插入損耗低(<1dB)隔離度高(>45dB)與波長(zhǎng)和偏振無(wú)關(guān)，制作技術(shù)成熟。缺點(diǎn)在于開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)(ms量級(jí))，體積偏大，且不易做成大型的光開(kāi)關(guān)矩陣，有時(shí)還存在回跳抖動(dòng)和重復(fù)性差的問(wèn)題。