Tutoriel sur les commutateurs optiques de FOCC

- Mar 18, 2019-

Tutoriel sur les commutateurs optiques de FOCC

Qu'est-ce qu'un commutateur optique?

Le commutateur optique est un commutateur qui permet aux signaux dans les fibres optiques ou les circuits optiques intégrés (commutateurs optiques intégrés) d'être commutés sélectivement d'un circuit à un autre en télécommunication. Loin des télécommunications, un commutateur optique est l’unité qui bascule la lumière entre les fibres, et un commutateur photonique le fait en exploitant les propriétés non linéaires du matériau pour diriger la lumière (c.-à-d. Pour commuter des longueurs d’onde ou des signaux dans une fibre donnée).

Un commutateur optique peut fonctionner par des moyens mécaniques, tels que le déplacement physique d'une fibre optique pour entraîner une ou plusieurs fibres alternatives, ou par des effets électro-optiques, magnéto-optiques ou d'autres procédés. Des commutateurs optiques lents, tels que ceux utilisant des fibres en mouvement, peuvent être utilisés pour un acheminement alternatif d'un chemin de transmission de commutateur optique, tel qu'un acheminement autour d'un défaut. Des commutateurs optiques rapides, tels que ceux utilisant des effets électro-optiques ou magnéto-optiques, peuvent être utilisés pour effectuer des opérations logiques; cette catégorie comprend également les amplificateurs optiques à semi-conducteurs, qui sont des dispositifs optoélectroniques pouvant être utilisés en tant que commutateurs optiques et s'intégrant à des circuits microélectroniques discrets ou intégrés.

(Référence: WIKIPEDIA)

Technologie de commutation optique

La technologie de commutation optique en tant que fondement important de la technologie de réseau de communication tout optique, son développement et son application auront une grande incidence sur l'orientation du développement des futurs réseaux de communication optique. Alors, comment ça marche?

Les signaux optiques sont multiplexés de trois manières: division spatiale, division temporelle et WDM. Les méthodes de commutation optique correspondantes commutent la division par division d’espace, la division par division dans le temps et la division par division d’onde pour compléter les trois canaux multiplexés.

Division de l'espace de commutation

Il s’agit de l’espace de permutation de domaine sur le signal optique, composant fonctionnel de base du commutateur spatial de lumière. Commutateur de lumière spatiale est le principe de la commutation optique composants de commutation commutateur de réseau de portes peut être dans n'importe lequel de la voie établie de plusieurs entrées multiples fibre sortie. Il peut constituer une unité de commutation spectroscopique vide, et d'autres types de commutateurs peuvent également constituer ensemble une unité de commutation à division de temps ou des étoiles d'onde. Les commutateurs spectraux vides ont généralement une division d’espace de permutation basée sur la fibre et sur l’espace.

Changement de temps

Ce procédé de multiplexage de signal multiplexé est un réseau de communication, un canal est divisé en un certain nombre de créneaux temporels différents, chaque distribution de signal de chemin optique occupant des créneaux temporels différents, un canal de bande de base adapté à la transmission de flux de données optiques à grande vitesse. Nécessité d'utiliser l'échange de créneaux horaires de commutation par division de temps. L'échangeur d'intervalle de temps du signal d'entrée est écrit séquentiellement dans la mémoire tampon optique, puis lu conformément à l'ordre établi, réalisant ainsi une trame à tout échange d'intervalle de temps dans un autre intervalle de temps et les sorties ont achevé le programme d'échange de synchronisation. Les lasers bistables peuvent généralement être utilisés comme mémoire tampon optique, mais il ne s'agit que de la sortie binaire et ne peuvent pas répondre à la demande de commutation à grande vitesse et de grande capacité. Alors que la ligne à retard de fibre optique est un dispositif de commutation à division temporelle, le signal lumineux multiplexé par division temporelle entré dans le séparateur optique, de sorte que chacun de ses canaux de sortie ne représente qu'un signal lumineux du même intervalle de temps, puis ces signaux combinés via une ligne à retard optique différente, après un signal du type de ligne à retard permettant d'obtenir un retard différent, la combinaison finale s'ajuste avant que les signaux ne soient multiplexés avec le signal d'origine, complétant ainsi une commutation par division temporelle.

Commutation de la division d'onde

Dans les systèmes WDM des navires, la source et la destination doivent transmettre des signaux utilisant la même longueur d’onde, telle que la technologie de multiplexage non multiplexée de manière à multiplexer en longueur d’onde est largement utilisée dans le système de transmission optique, chaque terminal multiplex utilisant des multiplexeurs supplémentaires coût et complexité. Dans le système WDM, l'échange spectral d'ondes dans les noeuds de transmission intermédiaires ne rencontre aucun périphérique supplémentaire. Par conséquent, la source et la destination du système de multiplexage par répartition en longueur d'onde communiquent entre elles. Vous économisez des ressources système et améliorez le taux d'utilisation des ressources. Le premier démultiplexeur de signal d'onde lumineuse du système de commutation spectroscopique est divisé en plusieurs séparations d'onde nécessaires pour échanger les canaux de longueur d'onde dans chaque canal en commutant le dernier signal obtenu après multiplexage composé d'un signal de multiplexage par division d'ondes denses issu d'une sortie optique, exploitant le caractéristiques des signaux optiques multiples à multiplexage à large bande et à large bande en fibre optique, améliorant considérablement l'utilisation du canal à fibres optiques, afin d'améliorer la capacité du système de communication.

Il existe également des technologies de commutation hybrides qui sont utilisées dans les réseaux de communication à grande échelle dans diverses technologies de commutation de chemin optique combinant une connexion à plusieurs niveaux. Dans les réseaux à grande échelle, il est nécessaire de séparer le signal multicanal, puis d'accéder à des liaisons différentes. Les avantages du multiplexage par répartition en longueur d'onde ne peuvent pas être exploités. Il est donc impossible d'utiliser les niveaux de technologie de multiplexage par répartition en longueur, puis la technologie de commutation par répartition spatiale utilisée à tous les niveaux. d’échange de lien pour compléter l’interface entre le lien, enfin la destination, puis l’onde de l’échange de sortie technique des signaux optiques correspondants, signal combiné sous dernière sortie. Technologie de commutation à usages mixtes temps mixte, séparation air - après minuit - division de la longueur d'onde mélangée plusieurs minutes - heures de mélange, séparation air - division de la longueur d'onde.

Technologie de commutation réseau tout optique

Pour réaliser la commutation de réseau entièrement optique, la première consiste à utiliser la technologie de multiplexage par addition / extraction optique (OADM) et OXC (interconnexion optique) basée sur un commutateur de circuit afin de réaliser une commutation en longueur d'onde, puis une nouvelle réalisation de commutation optique.
La commutation de longueur d'onde est basée sur la longueur d'onde dans des unités de domaine à commutation de circuit optique, des signaux optiques de commutation de longueur d'onde pour fournir un routage de bout en bout et un canal d'affectation de longueur d'onde. La clé de commutation en longueur d’onde consiste à utiliser l’équipement de nœud de réseau correspondant, le répartiteur optique de multiplexage par addition-goutte optique. Multiplexage par insertion optique Le principe de fonctionnement repose sur le principe que les nœuds de réseau tout optique abandonnent et insèrent le chemin de longueur d'onde requis. Ses principaux éléments constitutifs du multiplexeur de réconciliation de multiplexeur, ainsi que des commutateurs optiques et des harmoniques accordables, etc. Le multiplexage par sauts optique du principe de fonctionnement et du multiplexeur de la hiérarchie numérique synchrone (SDH) est similaire, mais dans le temps domaine, tandis que l’autre agit dans le domaine optique. Le répartiteur optique et le répartiteur numérique du système numérique synchrone (DXC) ont un effet similaire, mais permettent de réaliser la connexion croisée avec le passage dans la longueur d'onde correspondant au nœud du réseau optique.
La longueur d’onde optique à échanger a essentiellement pris la place du contingent n’est pas une commutation optique efficace, attribut orienté connexion, elle a établi une redistribution des canaux de longueur d’onde établie afin d’obtenir une efficacité maximale de l’utilisation, même si la communication est inactive. La commutation de paquets optique peut être mise en œuvre avec un multiplexage à granularité de commutation minimum des ressources en bande passante, améliorant ainsi l'efficacité de la communication du réseau optique. La commutation de paquets optique est généralement légère et transparente à commutation de paquets (OTPS), à commutation optique en rafales (OBS) et à commutation optique d'étiquettes (OMPLS). L'optique des caractéristiques de commutation de paquets transparentes est la longueur fixe des paquets, l'utilisation de la manière de commutation synchrone, la nécessité de synchroniser tous les paquets d'entrée dans le temps, augmentant ainsi la difficulté technique et augmentant l'utilisation des coûts. L'émission optique envoie en rafale l'utilisation d'une information de contrôle d'en-tête de transfert de données par paquets de longueur variable et séparée dans le temps et dans l'espace, pour surmonter les défauts du temps de synchronisation, mais il est possible de générer le problème de perte de paquets. Une commutation optique d'étiquette est effectuée pour ajouter une étiquette dans le paquet IP dans le re-paquet d'accès au réseau central, ainsi que le procédé de routage en fonction de l'étiquette dans le réseau central.
Bien que la communication par commutation optique nécessite une fréquence plus élevée (généralement supérieure à 10 Gbps), elle convient mieux à des coûts de transmission plus bas et une plus grande capacité du système peut être atteinte; via un débit de transmission numérique lorsque les exigences du système nécessitent un débit de transmission inférieur (2,5 Gbps ou moins), un accès plus souple à la configuration de connexion peut être plus approprié pour utiliser la méthode de conversion photoélectrique à l’ancienne. Par conséquent, l'application pratique du courant doit être sélectionnée en fonction des scénarios d'application appropriés au déploiement du système.
Avec le développement futur de la technologie de réseau de communication et du réseau tout optique, la technologie de commutation optique constituera un moyen plus innovant et plus efficace pour les réseaux de communication photochimiques de devenir un élément important du développement social et de la vie des personnes.

Types de commutateurs optiques

Les commutateurs optiques peuvent être divisés en mécaniques et non mécaniques en fonction des méthodes de conduite.

Le commutateur optique mécanique repose sur le mouvement d'éléments à fibres optiques ou optiques pour convertir le chemin optique, tel qu'un type de fibre optique mobile, déplaçant le manchon pour déplacer les types de lentilles (y compris les miroirs, les prismes et les lentilles à mise au point automatique). Le principal avantage de ce type de commutateur optique est une faible perte d’insertion et une faible diaphonie. Son inconvénient est la lenteur et la facilité de port, les vibrations, les chocs et les chocs.

Un commutateur optique non mécanique utilise des effets électro-optiques, magnéto-optiques, thermo-optiques et autres pour modifier l’indice de réfraction du guide d’ondes optique, les changements de chemin optique, tels que commutateur électro-optique, commutateur magnéto-optique et thermo-optique. commutateur optique. Ce type de commutateur optique offre une bonne répétabilité, une vitesse de commutation rapide, une fiabilité élevée, une longue durée de vie et d’autres avantages, ainsi que sa petite taille, pouvant être intégré monolithiquement. L'inconvénient est que les performances en termes de perte d'insertion et de diaphonie ne sont pas idéales, ce qui devrait être amélioré.

Voici trois commutateurs optiques courants.
Commutateur opto-mécanique

Le commutateur opto-mécanique est le type de commutateur optique le plus ancien et le plus largement utilisé à l’époque. Ces dispositifs permettent la commutation par déplacement de fibres optiques ou d’autres éléments optiques en vrac au moyen de moteurs pas à pas ou de bras de relais. Cela les rend relativement lents avec des temps de commutation compris entre 10 et 100 ms. Ils peuvent atteindre une excellente fiabilité, perte d'insertion et diaphonie. Habituellement, les commutateurs optiques opto-mécaniques collimatent le faisceau optique de chaque fibre d'entrée et de sortie et déplacent ces faisceaux collimatés à l'intérieur de l'appareil. Cela permet une faible perte optique et permet une distance entre la fibre d'entrée et de sortie sans effets néfastes. Ces dispositifs ont plus d'encombrement par rapport à d'autres alternatives, bien que de nouveaux dispositifs micromécaniques surmontent ce problème.

Commutateur thermo-optique

Les commutateurs thermo-optiques sont généralement basés sur des guides d'ondes en polymères ou en silice. Pour le fonctionnement, ils s’appuient sur le changement d’indice de réfraction avec la température créée par un élément chauffant résistif placé au-dessus du guide d’ondes. Leur lenteur ne les limite pas dans les applications actuelles.

Commutateur électro-optique

Celles-ci sont généralement à base de semi-conducteurs et leur fonctionnement dépend du changement d'indice de réfraction avec le champ électrique. Cette caractéristique en fait des appareils intrinsèquement à grande vitesse et à faible consommation d'énergie. Cependant, ni les commutateurs optiques électro-optiques ni thermo-optiques ne peuvent encore correspondre à la perte d'insertion, à la rétroréflexion et à la stabilité à long terme des commutateurs optiques opto-mécaniques. La dernière technologie intègre des commutateurs entièrement optiques capables de interconnecter des fibres sans traduire le signal dans le domaine électrique. Cela augmente considérablement la vitesse de commutation, permettant aux sociétés de télécommunication et aux réseaux d'aujourd'hui d'augmenter les débits de données. Cependant, cette technologie est seulement en cours de développement et les systèmes déployés coûtent beaucoup plus cher que les systèmes utilisant des commutateurs opto-mécaniques traditionnels.

Système de protection de commutateur optique pour la sécurité réseau DWDM

Le système de protection de commutateur optique pour la sécurité du réseau de communication fournit un ensemble de solutions économiques et pratiques, la formation d’une capacité de blocage non bloquante, de haute fiabilité, souple et anti-catastrophe du réseau de communication optique. Système de protection de commutateur optique par les stations de commutation automatique et de gestion de réseau, vous pouvez réaliser la protection de commutateur de lumière, la surveillance et le chemin optique de l'envoi de secours optique trois fonctions principales.

Le système DWDM dans le tronc et le réseau de transmission à fibre optique local a un grand nombre d'applications. En raison du volume de trafic généré par l'accent mis sur l'importance de la sécurité, de plus en plus d'attention dans l'éventualité d'une résistance totale affectera tout le réseau d'entreprise hébergé. La sécurité du réseau DWDM a toujours été la plus importante dans les travaux de maintenance de la transmission. Cependant, la technologie de protection DWDM, de par ses propres limites, présente des problèmes tels que le manque de flexibilité et l'investissement important, et l'effet n'est pas idéal. La technologie de protection des commutateurs optiques joue alors un rôle très important dans la sécurité du réseau DWDM.
Le module de commande de commutation de système de protection de commutateur optique est un ensemble de commutateurs optiques, de surveillance optique de la puissance, de surveillance de source de lumière stable dans l’un des modules de haut niveau d’intégration. La coordination du module de surveillance de la puissance optique et du module de commande du commutateur optique permet de choisir un rapport de séparation de 97: 3 sur le tronc, l’équivalent d’une atténuation d’environ 0,2 dB sur la ligne de transmission; Le module de commutation optique contient un commutateur optique 1 × 2 ou 2 × 2, commandé par le commutateur entre les opérations de routage de la lumière principale et de secours.
Surveillance en temps réel de la valeur de puissance optique de fibre optique de communication du module de surveillance de la puissance optique communiquée au module de commande principal; l'analyse et la comparaison du module de commande principal, ont révélé que le changement de valeur de la puissance optique dépasse un seuil prédéfini de commutation d'instructions immédiatement émises au module de commutation optique; module de commutation optique par la directive, une action de commutation s’est produite instantanément. Afin de réaliser une opération de commutation.
Le chemin optique commute automatiquement les équipements de protection impliqués dans le système de transmission interurbain n’affectant pas les caractéristiques de transmission. En fait, l'équipement de commutation impliqué dans le commutateur optique et le séparateur ne comprend que deux dispositifs optiques passifs.
Une extrémité de l'unité de commutation est connectée à l'émetteur-récepteur du système de transmission, au câble principal à fibres optiques et au câble disponible, respectivement connectés à deux bornes de sortie du commutateur optique 2x2. Lorsque le chemin optique se produit lorsque la puissance optique est anormale, le commutateur optique est automatiquement commuté sur le chemin alternatif.
Il est entendu que le système de protection de commutateur optique présente les avantages suivants. Vitesse de commutation rapide, la vitesse de commutation optique est de 5 ms, plus l'analyse du système, le temps de réponse d'un temps de commutation unipolaire inférieur à 20 ms, le temps de commutation de moins de 50 ms pour l'ensemble du système, l'opération de commutation de base peut être effectuée sans interrompre la communication, pour atteindre un niveau de protection de qualité professionnelle.
La commutation, la haute fiabilité, mise en œuvre via la surveillance de la puissance optique, pour éviter les fausses alarmes de la trame optique, garantissent que le jugement commuté est correct. La surveillance de routage de fibre de réserve, pour assurer la validité du commutateur, et continuer à être surveillée après la commutation du chemin optique.
La fonction de répartition d'urgence, simplement la commande de commutation émise par le programme, vous permet de déployer le routage pour faciliter la réalisation des travaux de basculement et de maintenance en ligne non bloquants. Le dispositif de commutation d’un système de transmission est transparent, c’est-à-dire qu’il n’exige pas que le type de système de transmission puisse utiliser SDH ou DWDM.
La protection des commutateurs optiques DWDM est une méthode de protection de ligne économique et sûre, mais il faut tenir compte de nombreux problèmes lors de l’intervention du système de protection automatique léger sur les systèmes DWDM. Splitter 97: La perte d’insertion du dispositif de commutation optique à 3 spectres équivaut à environ 2 dB. Le système comporte un cavalier supplémentaire à deux fibres dont la perte d’insertion de la fibre est estimée à 1 dB. atténuation, et de nombreux cas d'utilisation pratique seulement dans 1.5-2.5dB.
Le système de commutation automatique optique pour la protection de ligne DWDM est à la fois un moyen de protection sûr et économique. L'avenir, alors que la taille du réseau continue de s'étendre, les systèmes de protection de commutateur optique joueront un rôle plus important pour répondre aux exigences des indicateurs d'évaluation, afin d'améliorer la sécurité de fonctionnement du réseau de transmission.

La solution de commutation optique de FOCC

Les commutateurs optiques de FOCC reposent sur la technologie Opto-Mechanical à la fiabilité éprouvée. Ils sont disponibles en tant que commutateur optique dans les versions 1 × 1, 1 × 2, 2 × 2, à verrouillage, à verrouillage, monomode et multimode. Outre ces solutions de commutation opto-mécaniques haute performance, si vous souhaitez acheter d'autres types tels que ceux thermo-optiques et électro-optiques, veuillez contacter le service des ventes pour un service personnalisé.

Configuration disponible
1X1 Mécanique 1X2 Mécanique
1X4 Mécanique 1X8 Mécanique
1X16 Mécanique 2X2 Mécanique
2X2B Mécanique 2X2BA Mécanique
D1X2 Mechanical D2X2 Mechanical
D2X2B mécanique
Mode disponible
Mode unique
Multimode
Modèle de contrôle disponible
Verrouillage

Non-lantonnage


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