उन्नत ऑप्टिकल घटक - ऑप्टिकल स्विच

उन्नत ऑप्टिकल घटक - ऑप्टिकल स्विच

ऑप्टिकल स्विच (या फाइबर ऑप्टिक स्विच) एक मैकेनिकल, ऑप्टो-मैकेनिकल या इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हो सकता है जो ऑप्टिकल सर्किट को खोलता या बंद करता है। ऑप्टिकल स्विच का उपयोग ऑप्टिकल पथ को पूरा करने या तोड़ने के लिए किया जा सकता है। निष्क्रिय फाइबर ऑप्टिक स्विच विद्युत-ऑप्टिकल या ऑप्टो-विद्युत रूपांतरण के बिना एक ऑप्टिकल सिग्नल का मार्ग तय करेगा। हालांकि, एक निष्क्रिय ऑप्टिकल स्विच भौतिक रूप से स्विच की स्थिति के लिए एक विद्युत उपकरण का उपयोग कर सकता है। एक ऑप्टिकल स्विच में एक या अधिक इनपुट पोर्ट और दो या अधिक आउटपुट पोर्ट हो सकते हैं। यहां एक इनपुट-पोर्ट और चार आउटपुट पोर्ट के साथ एक ऑप्टो-मैकेनिकल ऑप्टिकल स्विच है, यानी 1 × 4 ऑप्टिकल स्विच)।

किसी अन्य प्रकार के स्विच के साथ, ऑप्टिकल स्विच में कई उपयोग हैं, जो डिजाइन की जटिलता पर निर्भर करता है। संक्षेप में, स्विच एक ऑप्टिकल सर्किट के भीतर कनेक्शन बनाने, तोड़ने या बदलने के लिए नियंत्रण है। स्विच की अवधारणा को शामिल करने के लिए इस परिभाषा का विस्तार किया जा सकता है क्योंकि नियंत्रण एक ऑप्टिकल सर्किट से दूसरे में कनेक्शन या अंतरण को स्थानांतरित करता है।

ऑपरेटिंग सिद्धांत और फ़ंक्शन के अनुसार, तीन प्रकार के ऑप्टिकल स्विच हैं: ऑप्टो-मैकेनिकल स्विच, थर्मो-ऑप्टिक स्विच, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक स्विच। नोट: फाइबरस्टोर ऑप्टिकल स्विच की उत्पाद लाइन का विस्तार कर रहा है, लेकिन इसमें थर्मो-ऑप्टिक और इलेक्ट्रो-ऑप्टिक स्विच शामिल नहीं हैं।

ऑप्टो-मैकेनिकल स्विच
ऑप्टो-मैकेनिकल स्विच यांत्रिक उपकरणों के माध्यम से फाइबर या बल्क ऑप्टिक तत्वों को स्थानांतरित करके एक ऑप्टिकल सिग्नल को पुनर्निर्देशित करता है। इस प्रकार के ऑप्टिकल स्विच आमतौर पर स्टेपर मोटर चालित होते हैं। स्टेपर एक दर्पण को स्थानांतरित करेगा जो इनपुट से वांछित आउटपुट तक प्रकाश को निर्देशित करता है, जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है। यद्यपि ऑप्टो-मैकेनिकल स्विच ऑप्टिकल तत्वों की वास्तविक भौतिक गति के कारण स्वाभाविक रूप से धीमा होते हैं, उनकी विश्वसनीयता, कम प्रविष्टि के नुकसान, और न्यूनतम क्रॉसस्टॉक उन्हें ऑप्टिकल स्विच का एक व्यापक रूप से तैनात प्रकार बनाते हैं।

ऑप्टो-मैकेनिकल स्विच इस आधार पर काम करता है कि फाइबर के भीतर इनपुट और आउटपुट लाइट बीम को समेटा जाता है और स्विचिंग डिवाइस के भीतर "मिलान" किया जाता है (इनपुट के आउटपुट से आउटपुट तक कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए डिवाइस के भीतर बीम चलाए जाते हैं)। ऑप्टो-मैकेनिकल स्विच वैकल्पिक स्विच की तुलना में भौतिक रूप से बड़ा हो सकता है, लेकिन माइक्रो इलेक्ट्रो मैकेनिकल सिस्टम्स (एमईएमएस) ऑप्टिकल स्विच जैसे कई सूक्ष्म फाइबर ऑप्टिक स्विच उपलब्ध हैं। यहां एक मिनी 1 × 4 ऑप्टो-मैकेनिकल स्विच और फाइबरस्टोर से 1 × 8 एमईएमएस ऑप्टिकल स्विच है।

थर्मो-ऑप्टिक स्विच
थर्मो-ऑप्टिक स्विच वेवगाइड सिद्धांत पर आधारित है और पॉलिमर या सिलिका में बने वेवगाइड का उपयोग करता है। दूसरे शब्दों में, यह ऑप्टिकल स्विच डिवाइस की सामग्री के थर्मल / अपवर्तक सूचकांक गुणों का उपयोग करता है। इस स्विच का सिद्धांत तापमान परिवर्तन के कारण वेवगाइड के अपवर्तक सूचकांक के परिवर्तन पर निर्भर करता है।

तापमान परिवर्तन को कई तरीकों से पूरा किया जा सकता है, लेकिन आम तौर पर डिवाइस को एक प्रतिरोधक हीटर का उपयोग करके गर्म किया जाता है, जिसमें से किसी एक पथ में प्रकाश को धीमा करने का प्रभाव होता है। डिवाइस तब दो रास्तों में एक रचनात्मक या विनाशकारी प्रभाव में प्रकाश को जोड़ती है, जिससे सिग्नल को अटैच या स्विच करना संभव हो जाता है। इस प्रकार के स्विच को वेवगाइड को गर्म करने में लगने वाले समय के कारण स्वाभाविक रूप से धीमा होता है। यह इलेक्ट्रिक स्टोव पर बर्नर की तरह है: इसे गर्म होने में कुछ समय लगता है और ठंडा होने में कुछ समय लगता है।

इस प्रकार के उपकरण में आमतौर पर ऑप्टो-मैकेनिकल स्विच की तुलना में कम ऑप्टिकल नुकसान होता है। थर्मो-ऑप्टिक स्विच कई कारणों से आकर्षक हैं: वे कम ऑप्टिकल बिजली अनुप्रयोगों में अच्छी तरह से काम करते हैं, आकार में छोटे होते हैं, और सिलिकॉन वेफर सिद्धांत पर आधारित कई उपकरणों के साथ एकीकृत होने की क्षमता रखते हैं।

इलेक्ट्रो-ऑप्टिक स्विच
इलेक्ट्रो-ऑप्टिक विभिन्न प्रकार की घटनाओं को संदर्भित करता है जो तब होती हैं जब ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम में एक विद्युत चुम्बकीय तरंग एक विद्युत क्षेत्र के तनाव के तहत एक सामग्री के माध्यम से यात्रा करती है। एक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक स्विच एक विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके एक वेवगाइड के अपवर्तक सूचकांक को बदलने पर आधारित है। यह उपकरण अर्धचालक-आधारित है और इसलिए थर्मो-ऑप्टिक उपकरणों के समान उच्च गति और कम ऑप्टिकल बिजली हानि का दावा करता है। यह उपकरण अभी भी अनुसंधान चरण में है; हालांकि, प्रौद्योगिकी तेजी से आगे बढ़ रही है।

ऑप्टिकल स्विच का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, बड़े और छोटे। फाइबर ऑप्टिक स्विच के उपयोग से डेटा को जहां और जब जरूरत होती है, रूट किया जा सकता है। एक सही चयन करते समय ऑप्टिकल स्विच के लिए बुनियादी मापदंडों से अवगत होना महत्वपूर्ण है। विचार करने के लिए कुछ प्रदर्शन पैरामीटर आवश्यक आकार (इनपुट और आउटपुट पोर्ट की संख्या), ऑप्टिकल फाइबर प्रकार, कनेक्टर प्रकार, केंद्र तरंग दैर्ध्य, बैंडविड्थ, नुकसान, क्रॉसस्टॉक, स्विचिंग गति, स्थायित्व (स्विचिंग चक्र की संख्या, पावर हैंडलिंग,) हैं। और पुनरावृत्ति (उत्पादन शक्ति में परिवर्तन की मात्रा हर बार स्विच स्थिति बदल जाती है)।