In Glasfaserkommunikationssystemen werden optische Schalter (Optical Switch, OS) hauptsächlich zum physikalischen Schalten von optischen Signalen oder anderen logischen Operationen im optischen Pfad verwendet und werden hauptsächlich in der OXC-Technologie (Optical Cross-Connect) als Schlüsselgerät verwendet zum Umschalten von optischen Pfaden. Der optische Schalter hat ein oder mehrere auswählbare Übertragungsfenster, die in 2 × 2, 1 × N, M × N Konfigurationsformen mit mehreren Ports unterteilt werden können. Optische Schalter haben ein breites Anwendungsspektrum in Glasfaserkommunikationssystemen und ihre Implementierungstechnologien sind vielfältig, einschließlich: mechanischer optischer Schalter, thermooptischer Schalter, akustooptischer Schalter, elektrooptischer Schalter, magnetooptischer Schalter, optischer Flüssigkristall Schalter und optische MEMS-Schalter usw.
Unter diesen sind mechanische optische Schalter und optische MEMS-Schalter zwei weit verbreitete optische Schalter. Das Arbeitsprinzip des mechanischen optischen Schalters besteht darin, das optische Signal durch physikalisches Bewegen der optischen Faser mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung umzuleiten.
Durch Bewegen des Prismas oder des Richtungskopplers wird das Licht am Eingangsende auf den gewünschten Ausgangsanschluss gerichtet. Es gibt drei Haupttypen von mechanischen optischen Schaltern: Der eine besteht aus einem Prisma zum Umschalten der optischen Wegtechnologie, der andere aus der Spiegelschalttechnologie und der dritte aus dem Umschalten des optischen Wegs durch Bewegen von optischen Fasern. Der optische MEMS-Schalter basiert auf einem mikroelektromechanischen System, das einen optischen Mikrospiegel oder ein optisches Mikrospiegelarray verwendet, um die Richtung des Lichtstrahls zu ändern und den Lichtweg zu wechseln.
Das Prinzip des optischen MEMS-Schalters ist sehr einfach. Wenn das Licht ausgetauscht wird, wird der Winkel des MEMS-Mikrospiegels durch den Antrieb der elektrostatischen Kraft oder der magnetischen Leistung bewegt oder geändert, und das Eingangslicht wird auf die verschiedenen Ausgangsanschlüsse des optischen Schalters geschaltet, um das Ein- und Ausschalten zu realisieren der optische Weg.
Mit der rasanten Entwicklung der optischen Kommunikation wird der Status der optischen Verbindung und des optischen Schaltens als optische Netzwerkknoten immer wichtiger, und die Anwendung optischer Schalter wird immer umfangreicher.
Optische MEMS-Schalter bieten die Vorteile der Kompaktheit, der schnellen Schaltgeschwindigkeit und der einfachen Erweiterung. Gleichzeitig haben sie einen geringen Einfügungsverlust, ein geringes Übersprechen, eine geringe Polarisationsempfindlichkeit, ein hohes Extinktionsverhältnis und eine hohe Schaltgeschwindigkeit von Wellenleiterschaltern, eine geringe Größe und eine einfache Erweiterung mechanischer optischer Schalter. Die Vorteile einer groß angelegten Integration. Wird die Hauptrichtung der Entwicklung von optischen Netzwerk-Switches mit hoher Kapazität sein.
