光開關
 |
此重定向介紹的是光學元件。關於光電元件，請見「開槽光學開關」。光學開關是一種能夠選擇性地接通和斷開光信號或從一個通道切換到另一個通道的裝置。前者被稱為光學（時域）開關或光學調製器，而後者可以具體地稱為光學空間開關或光學路由器。在其在時間上或空間上切換的方式中，可以將其視為電路中的單向或雙向開關的物理類比。通常，光調製器和路由器可以彼此製造。
術語
這個詞適用於幾個層面。在商業術語（例如「電信光纖交換機市場規模」）中，它指的是光纖之間的任何電路交換設備。此類別中的大多數已安裝系統實際上使用光纖轉發器之間的電子切換。通過路由光束來執行該功能的系統通常被稱為「光子」開關，與光本身的切換方式無關。遠離電信，光開關是實際在光纖之間切換光的單元，光子開關是通過利用非線性材料特性（如半導體材料）來控制光（即切換波長，強度）或者方向）<ref> Jin, C.-Y。; Wada, O. 基于半导体纳米结构的光子开关器件. 物理學雜誌D. March 2014. ... 47m3001J Bibcode:2014JPhD ... 47m3001J 請檢查|bibcode=值 (幫助). arXiv:1308.2389 
. doi:10.1088 / 0022-3727 / 47/13/133001 請檢查|doi=值 (幫助). 已忽略未知參數|頁= (幫助); 已忽略未知參數|體積= (幫助) </ ref>。因此，光開關市場的某一部分由光子開關組成。這些將在其中包含光學開關，在某些情況下，光學開關將是光子開關。
操作
光學開關可以通過機械裝置操作，例如物理地移動光纖以驅動一個或多個替代光纖，或者通過電光效應，磁光效應或其他方法。慢速光開關，例如那些使用移動光纖的光開關，可用於光開關傳輸（電信）傳輸路徑的交替路由，例如繞[[故障（技術）|故障）路由]。快速光學開關，例如那些使用電光或磁光效應的光學開關，可用於執行邏輯運算;此類別中還包括半導體 光放大器，它們是光電器件，可用作光開關並與分立或集成微電子電路集成。
功能
任何交換機的功能都可以根據它可以建立的連接來描述。<ref> GR-1073-CORE，單模光纖開關的通用要求'，'Telcordia。</ ref>如Telcordia / ido / docs.cgi？ID = SEARCH＆DOCUMENT = GR-1073＆GR-1073， 連接是交換機上兩個埠之間的關聯，表示為a 一對埠標識符（i，j），其中i和j是兩個埠， 建立連接。連接標識之間的傳輸路徑 兩個埠。光信號可以應用於任何一個連接埠。 然而，在另一個埠出現的信號的性質取決於光學 切換和連接狀態。連接可以處於on狀態或 關閉狀態。如果應用光信號，則稱連接處於「開啟」狀態 一個埠出現在另一個埠，光能基本上沒有損失。一個 如果基本上零光能出現，則稱連接處於「關閉」狀態 在另一個港口。
在光開關中建立的連接可以是單向的或雙向的。單向連接僅允許在連接埠之間沿一個方向傳輸光信號。雙向連接允許通過連接在兩個方向上傳輸光信號。無源和透明光開關中的連接是雙向的，即，如果建立了連接（「i」，「j」），則可以從「i」到「j」進行光學傳輸，並且j到i。
如果在輸入端發射的光信號在其整個傳輸路徑中保持光學並且在輸出端顯示為光信號，則該設備在光學上是「透明的」。光學透明設備在稱為通帶的一系列波長上工作。
無源光開關不具有光學增益元件。有源光學開關具有光學增益元件。全光開關是透明光開關，其中致動信號也是光學的。因此，在全光學開關，光信號用於切換另一個光信號通過開關的路徑。
性能
定義和指定各種參數以量化光學開關的性能。光開關（或光開關矩陣）的穩態性能通過其在「開」狀態傳輸路徑上有效地將光功率從輸入埠傳輸到N個輸出埠中的任何一個的能力來測量，並且其有效隔離的能力通過「關閉」狀態傳輸路徑從所有非活動埠輸入電源。其他關鍵的光學性能參數包括在一定波長範圍內的傳輸效率，最小化反射回輸入光纖的輸入光功率，傳輸平衡和雙向傳輸的能力。光學開關（或開關矩陣）瞬態行為是另一個重要特性，其通過其在任何給定輸出埠上傳輸或阻擋光學信號所花費的時間間隔對控制刺激的響應速度來指定。 兩種速率可與開關相關聯：開關速率和信號傳輸速率。切換速率是開關改變狀態的速率。信號傳輸速率是通過交換機的信息的調製速率。信號傳輸速率通常遠大於切換速率。 （如果開關速率接近或超過傳輸速率，則開關可稱為光調製器。）
開關在壓力環境條件下和長時間內維持其穩態和瞬態性能規格的能力也是一個重要特徵。
應用
光交換技術是由提供光網絡連接靈活性的需要驅動的。 Prime應用包括光保護，測試系統，遠程可重配置分插復用器和傳感。未來可能的應用包括遠程光學配置和恢復。
當前的切換應用包括用於在中斷之後的服務恢復的被動保護切換，例如光纖切斷。交換機的一個常見應用是遠程光纖測試系統（RFTS），它可以監控和定位光纖傳輸線路上的故障。<ref> .cgi？ID = SEARCH＆DOCUMENT = GR-1295＆GR-1295-CORE，遠程光纖測試系統（RFTS）的通用要求，Telcordia。</ ref>光交換機的新興應用是光交叉連接。光交叉連接利用光交換結構在多個光輸入和輸出之間建立互連。
專利
2011年對「光學開關」的搜索[1]獲得了約8,000項專利，大致分類如下：
- MEMS涉及微鏡陣列的方法，其可以將光信號偏轉到適當的接收器（例如，US 6396976）;
- 壓電光束轉向涉及壓電陶瓷，提供增強的光學開關特性
- 噴墨涉及兩個波導的交叉的方法，以便在產生類似噴墨的氣泡時光從一個偏轉到另一個（例如，US 6212308）;
- 液晶 s（例如，Template:專利）根據所應用的電場將偏振光旋轉0度或90度;
- 熱方法（例如，US 5037169）改變干涉儀的一條腿中的折射率以切換信號;
- 非線性方法（例如，US 5319492），通過利用材料的非線性特性將光偏轉到所需的接收器，改變介質中的衍射圖案;
- 聲光方法，由於聲場引起的應變而改變折射率，以使光偏轉（例如，US 6922498）;
- 輸出光纖中的放大器和光衰減器 s將信號調整到數字「0」電源範圍（光纖未切換到時）或者是正常功率範圍時（例如，US 7027211）。
- Magneto-optic方法（例如US 6577430）使用法拉第旋轉等現象來影響光偏振並最終確定光路。
另見
參考
國內知名生產企業有：桂林光隆光電科技有限公司