5.6. Optikai kapcsolók

iDevice ikon

Optikai kapcsolókat egyre több helyen alkalmaznak a mai távközlés területén. Régebben csak minősítő rendszerekben a gyári mérések folyamán használták, később a távközlési utak tartalékra történő átkapcsolásánál, a jelenlegi rendszerekben már az egyes berendezésekben megtalálhatóak.

Többféle megvalósítása lehetséges. Az elektromechanikusat már régóta alkalmazzák, elektromos vezérlés hatására az átviteli utat mechanikusan váltja. Legnagyobb fejlődés az elektro-optikai alkalmazásoknál található, ahol elektromos vezérlés hatására az optikai jel más útvonalon halad tovább anélkül, hogy bármilyen mechanikai változás bekövetkezne.

35. ábra
3D kapcsoló felépítése

A mechanikus kapcsolást prizmák, illetve tükrök segítségével valósítják meg. A 35. ábrán egy 3D (háromdimenziós) kapcsoló sematikus rajza látható. Feszültség hatására az adott forgásirányban elfordul a tükör a másik végállásáig. Ez nagyon egyszerűen kis elektromágnesek segítségével oldható meg. Egy ilyen tükör a beérkező fényt 4 különböző állapotnak megfelelően képes kapcsolni.

Bár nagyon stabil eszközökről beszélhetünk, a legnagyobb hibájuk, hogy nagyon lassúak. A kapcsolási idő ms nagyságrendű. Ezzel szemben az elektro-optikai kapcsolók ns-os nagyságrenddel rendelkeznek. Kialakításuknál hasonlóan járnak el, mint a splitterek esetében, fotopolimerizációs eljárással alakítják ki a 36. ábrán látható struktúrát.

36. ábra
Elektro-optikai kapcsoló

Az elektro-optikai kapcsolóban a két egymáshoz nagyon közel vezetett átviteli csatornában csatolás jön létre - hiszen a fény is elektromágneses hullám, - melynek mértéke a hossz mentén periodikusan változik. Az L csatolási hossztól függ tehát az, hogy a fény nagyobbik része melyik csatorna végpontján jelenik meg. Ez a csatolási terület feszültség alá helyezésével változtatható, hiszen a relatív csatolási hossz függ a törésmutatótól (illetve az áthaladó fény sebességétől és fázisától).

Az ilyen kapcsolók már nagyon gyorsak, stabilak, olcsók, de nagy beiktatási csillapítással rendelkeznek, valamint a csatolás mértéke sohasem 100%, így a másik ágon is megjelenik valamekkora fény.

Léteznek még folyadékkristályos, termikus és akusztikus kapcsolók is, de ezeknek az alkalmazása a fénytávközlésben nem elterjedt.