पारंपरिक फाइबर-ऑप्टिक संचार प्रणालियों में, ऑप्टिकल इंजीनियर मुख्य रूप से ऑप्टिकल पावर ट्रांसमिशन और रूटिंग पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जबकि प्रकाश की ध्रुवीकरण स्थिति पर थोड़ा ध्यान देते हैं। हालाँकि, उच्च परिशुद्धता ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों जैसे कि फाइबर-ऑप्टिक जाइरोस्कोप, सुसंगत ऑप्टिकल संचार, क्वांटम कुंजी वितरण, LiDAR और इंटरफेरोमेट्रिक फाइबर-ऑप्टिक सेंसर में, ध्रुवीकरण स्थिति सीधे निर्धारित करती है कि पूरा उपकरण ठीक से काम कर सकता है या नहीं। एक बार ऑप्टिकल चैनल स्विचिंग के दौरान रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश तेज और धीमी अक्षों के बीच ध्रुवीकरण रोटेशन या ऊर्जा युग्मन से ग्रस्त हो जाता है, तो सिस्टम का सिग्नल-टू-शोर अनुपात तेजी से गिर जाएगा, और सिस्टम पूरी तरह से टूट भी सकता है।
पारंपरिक सिंगल-मोड ऑप्टिकल स्विच ध्रुवीकरण भिन्नता को बाधित किए बिना केवल ऑप्टिकल पथ ऑन-ऑफ और चैनल स्विचिंग का एहसास करते हैं, इसलिए वे उच्च-सटीक ध्रुवीकृत ऑप्टिकल सिस्टम की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। इस पृष्ठभूमि के तहत, ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले (पीएम) ऑप्टिकल स्विच समय की आवश्यकता के अनुसार उभरते हैं। गतिशील चैनल चयन को साकार करते हुए, वे घटना प्रकाश की ध्रुवीकरण दिशा को मजबूती से लॉक करते हैं और ध्रुवीकरण मोड युग्मन को न्यूनतम तक दबा देते हैं, जिससे सभी ध्रुवीकरण-संवेदनशील ऑप्टिकल सर्किट में एक अनिवार्य कोर निष्क्रिय घटक बन जाते हैं।
घरेलू फाइबर-ऑप्टिक सेंसिंग उद्योग के तेजी से विस्तार, 1.6 टी सुसंगत ऑप्टिकल ट्रांससीवर्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन और क्वांटम संचार के इंजीनियरिंग कार्यान्वयन से प्रेरित होकर, पीएम ऑप्टिकल स्विच विशिष्ट प्रयोगशाला घटकों से बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादों तक विकसित हुए हैं। यह लेख कार्य सिद्धांतों, तकनीकी मार्गों, प्रदर्शन मापदंडों, सामान्य सिंगल-मोड स्विच से अंतर, चयन मानदंड, अनुप्रयोग क्षेत्रों और औद्योगिक रुझानों सहित कई आयामों से इस ध्रुवीकृत प्रकाश रूटिंग डिवाइस का व्यापक विश्लेषण करता है।
1. पीएम ऑप्टिकल स्विच की मूल परिभाषा और कार्य सिद्धांत
ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाला ऑप्टिकल स्विच एक विशेष विद्युत नियंत्रित चैनल-स्विचिंग घटक है जो सभी इनपुट और आउटपुट पोर्ट पर पीएम पिगटेल से सुसज्जित है। यह घटना रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश की ध्रुवीकरण दिशा को अपरिवर्तित रखते हुए कई चैनलों के बीच ऑप्टिकल सिग्नल को स्विच कर सकता है। यह तेज़ और धीमी अक्षों के बीच मोड युग्मन को रोकता है और आउटपुट छोर पर उच्च ध्रुवीकरण विलुप्त होने का अनुपात (पीईआर) बनाए रखता है।
साधारण सिंगल-मोड फ़ाइबर के अंदर कोई स्पष्ट द्विअपवर्तन मौजूद नहीं है, इसलिए दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड एक ही गति से फैलते हैं। बाहरी झुकाव, कंपन और तापमान में उतार-चढ़ाव से यादृच्छिक ध्रुवीकरण बहाव आसानी से शुरू हो सकता है। इसके विपरीत, पीएम फाइबर कोर के बगल में तनाव की छड़ों के माध्यम से मजबूत कृत्रिम द्विअपवर्तन पेश करता है, जो प्रकाश तरंग को तेज अक्ष और धीमी धुरी में अलग करता है। स्थिर ध्रुवीकरण केवल तभी बनाए रखा जा सकता है जब आपतित प्रकाश मुख्य अक्ष के साथ सख्ती से फैलता है।
पीएम ऑप्टिकल स्विच का मुख्य मूल्य पीएम फाइबर के द्विअर्थी लाभ को स्विचिंग नोड तक बढ़ाना और चैनल स्विचिंग के कारण होने वाले ध्रुवीकरण गिरावट को रोकना है।
पांडा-शैली पीएम फाइबर व्यावसायिक उत्पादों में मुख्य धारा की पसंद है। फाइबर कोर के दोनों किनारों पर दो बोरोसिलिकेट तनाव छड़ें अलग-अलग थर्मल विस्तार गुणांक के कारण लगातार आंतरिक तनाव पैदा करती हैं और स्थिर द्विअर्थी क्षेत्र बनाती हैं। सामान्य फाइबर प्रकारों में विभिन्न तरंग दैर्ध्य विंडो के लिए PM1550, PM1310, PM980 और PM1064 शामिल हैं।
एक पीएम ऑप्टिकल स्विच में दो प्रमुख मॉड्यूल होते हैं: चैनल स्विचिंग तंत्र और उच्च-परिशुद्धता ध्रुवीकरण-संरेखित ऑप्टिकल पथ।
साधारण ऑप्टिकल स्विचों को केवल फाइबर कोर के समाक्षीय संरेखण की आवश्यकता होती है। पीएम उपकरणों के लिए, कोर समाक्षीयता और ध्रुवीकरण प्रमुख अक्षों के कोणीय संरेखण दोनों की गारंटी होनी चाहिए। 1 डिग्री से अधिक के कोणीय विचलन से ध्रुवीकरण विलुप्त होने के अनुपात में तेज गिरावट आएगी, जो असेंबली और अंशांकन में सबसे बड़ी तकनीकी चुनौती है।
पूरी तरह से अलग-अलग लागू परिदृश्यों के साथ दो परिपक्व वाणिज्यिक तकनीकी मार्गों को व्यापक रूप से अपनाया जाता है, जिन्हें मॉडल चयन के दौरान प्राथमिकता दी जानी चाहिए।
यह प्रकार ऑप्टिकल तत्वों को चलाने के लिए लघु विद्युत चुम्बकीय रिले को अपनाता है। सूक्ष्म प्रिज्म या रिफ्लेक्टर बीम की दिशा बदलने और चैनल स्विचिंग को पूरा करने के लिए भौतिक रूप से चलते हैं। अपनी संतुलित लागत और प्रदर्शन की बदौलत यह सबसे बड़ी बाजार हिस्सेदारी रखता है।
मुख्य लाभ
उत्कृष्ट ऑप्टिकल प्रदर्शन: सम्मिलन हानि 0.8 डीबी से 1.5 डीबी तक होती है; निकटवर्ती बंदरगाहों के बीच कम क्रॉसस्टॉक के साथ चैनल अलगाव 55 डीबी से अधिक है। सामान्य पीईआर 20~25 डीबी रहता है, और अनुकूलित उच्च-अंत संस्करण 30 डीबी तक पहुंच सकते हैं।
परिपक्व विनिर्माण प्रक्रिया और नियंत्रणीय लागत। पीएम घटकों के लिए स्वचालित परीक्षण मैट्रिक्स बनाने के लिए 1×16 और 1×32 जैसे मल्टी-चैनल ऐरे उपलब्ध हैं।
गोंद-मुक्त ऑप्टिकल पथ को सैकड़ों मिलीवाट निरंतर-तरंग लेजर और स्पंदित उच्च-शक्ति प्रकाश को संभालने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। मजबूत ऑप्टिकल शक्ति के तहत कोई गोंद कार्बोनाइजेशन नहीं होता है, जिससे दीर्घकालिक ध्रुवीकरण स्थिरता सुनिश्चित होती है।
सीमाएँ
यांत्रिक गतिमान भागों के कारण मिलीसेकंड स्तर का स्विचिंग समय (3~10 एमएस) हो जाता है, जो माइक्रोसेकंड या नैनोसेकंड उच्च गति चयन आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। अरबों स्विचिंग चक्रों के बाद यांत्रिक थकान होगी, जिसके परिणामस्वरूप वायुजनित वातावरण जैसे निरंतर मजबूत कंपन के तहत स्थिरता में गिरावट आएगी।
दो ड्राइविंग मोड उपलब्ध हैं: लैचिंग और नॉन-लैचिंग। लैचिंग स्विच बेहद कम बिजली खपत के साथ बिजली बंद होने के बाद भी चैनल की स्थिति बनाए रखते हैं; नॉन-लैचिंग प्रकारों के लिए निरंतर बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है और इनका उपयोग अधिकतर प्रयोगशाला परीक्षण उपकरणों के लिए किया जाता है।
मैग्नेटो-ऑप्टिक पीएम स्विच में कोई गतिशील यांत्रिक भाग नहीं है। फैराडे मैग्नेटो-ऑप्टिक प्रभाव के आधार पर, एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र YIG (येट्रियम आयरन गार्नेट) क्रिस्टल से गुजरने वाले प्रकाश के ध्रुवीकरण विमान को घुमाता है। ध्रुवीकरण बीम स्प्लिटर्स के साथ संयुक्त, ऑप्टिकल चैनल को इलेक्ट्रॉनिक रूप से चुना जा सकता है। यह एक शुद्ध ठोस-अवस्था ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक घटक है।
मुख्य लाभ
नुकसान
मैग्नेटो-ऑप्टिक क्रिस्टल सामग्रियों द्वारा प्रतिबंधित, सम्मिलन हानि 1.2 ~ 2.0 डीबी तक बढ़ जाती है। जटिल ऑप्टिकल संरचना के कारण 1×8 से अधिक बड़े पैमाने के सरणियों को एकीकृत करना कठिन होता है। सामग्री और पैकेजिंग की लागत समान चैनल गिनती के इलेक्ट्रोमैकेनिकल उत्पादों की तुलना में 3 ~ 6 गुना अधिक है, जो बड़े पैमाने पर नागरिक लोकप्रियता को सीमित करती है।
एमईएमएस पीएम ऑप्टिकल स्विच अभी भी अनुसंधान के अधीन हैं। यद्यपि माइक्रो-मिरर सरणियाँ बड़े पैमाने पर ऑप्टिकल एकीकरण का समर्थन करती हैं, ध्रुवीकरण अक्षों का कोणीय संरेखण स्थिर पीईआर की गारंटी देने के लिए पर्याप्त परिपक्व नहीं है। वर्तमान में, बड़े पैमाने पर औद्योगीकरण के बिना उनका परीक्षण केवल कम संख्या में परीक्षण उपकरणों में किया जाता है।
| प्रदर्शन सूचकांक | इलेक्ट्रोमैकेनिकल पीएम स्विच | सॉलिड-स्टेट मैग्नेटो-ऑप्टिक पीएम स्विच |
|---|---|---|
| स्विचिंग समय | 3~10 एमएस | <1 μs |
| ध्रुवीकरण विलुप्ति अनुपात (पीईआर) | 20~28 डीबी | 18~25 डीबी |
| निवेशन हानि (आईएल) | 0.8~1.5 डीबी | 1.2~2.0 डीबी |
| स्विचिंग चक्र | 100 मिलियन के अंदर | 10 अरब से अधिक |
| कंपन प्रतिरोध | मध्यम, लगातार कंपन के लिए अनुपयुक्त | हवाई उपयोग के लिए उत्कृष्ट, स्थिर |
| अधिकतम चैनल स्केल | 1×64 मैट्रिक्स तक | 1×8 के भीतर सीमित |
| लागत | मध्यम, बड़े पैमाने पर खरीद के लिए उपयुक्त | उच्च, मुख्यतः वैज्ञानिक अनुसंधान और सैन्य परियोजनाओं के लिए |
3. पीएम ऑप्टिकल स्विच और साधारण सिंगल-मोड ऑप्टिकल स्विच के बीच आवश्यक अंतर
कई जूनियर ऑप्टिकल इंजीनियर इन दोनों उत्पादों को भ्रमित करते हैं और यहां तक कि पीएम स्विच को साधारण सिंगल-मोड स्विच से बदल देते हैं, जिससे संपूर्ण ध्रुवीकृत ऑप्टिकल सिस्टम ध्वस्त हो जाता है। हालाँकि दोनों को चैनल स्विचिंग का एहसास है, उनकी तकनीकी आवश्यकताएँ मौलिक रूप से भिन्न हैं।
3.2 विभिन्न प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स
एकल-मोड ऑप्टिकल स्विच का परीक्षण केवल सम्मिलन हानि, अलगाव और दोहराव पर किया जाता है, ध्रुवीकरण संकेतकों पर कोई आवश्यकता नहीं होती है।
पीएम ऑप्टिकल स्विच के लिए तीन ध्रुवीकरण मापदंडों को सख्ती से नियंत्रित किया जाता है:
3.3 पर्यावरणीय संवेदनशीलता और संचालन सीमा में अंतर
साधारण सिंगल-मोड स्विच स्थापित करना आसान है। कनेक्टर रोटेशन, फाइबर झुकने और मामूली कंपन का प्रदर्शन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
पारंपरिक फाइबर-ऑप्टिक संचार प्रणालियों में, ऑप्टिकल इंजीनियर मुख्य रूप से ऑप्टिकल पावर ट्रांसमिशन और रूटिंग पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जबकि प्रकाश की ध्रुवीकरण स्थिति पर थोड़ा ध्यान देते हैं। हालाँकि, उच्च परिशुद्धता ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों जैसे कि फाइबर-ऑप्टिक जाइरोस्कोप, सुसंगत ऑप्टिकल संचार, क्वांटम कुंजी वितरण, LiDAR और इंटरफेरोमेट्रिक फाइबर-ऑप्टिक सेंसर में, ध्रुवीकरण स्थिति सीधे निर्धारित करती है कि पूरा उपकरण ठीक से काम कर सकता है या नहीं। एक बार ऑप्टिकल चैनल स्विचिंग के दौरान रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश तेज और धीमी अक्षों के बीच ध्रुवीकरण रोटेशन या ऊर्जा युग्मन से ग्रस्त हो जाता है, तो सिस्टम का सिग्नल-टू-शोर अनुपात तेजी से गिर जाएगा, और सिस्टम पूरी तरह से टूट भी सकता है।
पारंपरिक सिंगल-मोड ऑप्टिकल स्विच ध्रुवीकरण भिन्नता को बाधित किए बिना केवल ऑप्टिकल पथ ऑन-ऑफ और चैनल स्विचिंग का एहसास करते हैं, इसलिए वे उच्च-सटीक ध्रुवीकृत ऑप्टिकल सिस्टम की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। इस पृष्ठभूमि के तहत, ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले (पीएम) ऑप्टिकल स्विच समय की आवश्यकता के अनुसार उभरते हैं। गतिशील चैनल चयन को साकार करते हुए, वे घटना प्रकाश की ध्रुवीकरण दिशा को मजबूती से लॉक करते हैं और ध्रुवीकरण मोड युग्मन को न्यूनतम तक दबा देते हैं, जिससे सभी ध्रुवीकरण-संवेदनशील ऑप्टिकल सर्किट में एक अनिवार्य कोर निष्क्रिय घटक बन जाते हैं।
घरेलू फाइबर-ऑप्टिक सेंसिंग उद्योग के तेजी से विस्तार, 1.6 टी सुसंगत ऑप्टिकल ट्रांससीवर्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन और क्वांटम संचार के इंजीनियरिंग कार्यान्वयन से प्रेरित होकर, पीएम ऑप्टिकल स्विच विशिष्ट प्रयोगशाला घटकों से बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादों तक विकसित हुए हैं। यह लेख कार्य सिद्धांतों, तकनीकी मार्गों, प्रदर्शन मापदंडों, सामान्य सिंगल-मोड स्विच से अंतर, चयन मानदंड, अनुप्रयोग क्षेत्रों और औद्योगिक रुझानों सहित कई आयामों से इस ध्रुवीकृत प्रकाश रूटिंग डिवाइस का व्यापक विश्लेषण करता है।
1. पीएम ऑप्टिकल स्विच की मूल परिभाषा और कार्य सिद्धांत
ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाला ऑप्टिकल स्विच एक विशेष विद्युत नियंत्रित चैनल-स्विचिंग घटक है जो सभी इनपुट और आउटपुट पोर्ट पर पीएम पिगटेल से सुसज्जित है। यह घटना रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश की ध्रुवीकरण दिशा को अपरिवर्तित रखते हुए कई चैनलों के बीच ऑप्टिकल सिग्नल को स्विच कर सकता है। यह तेज़ और धीमी अक्षों के बीच मोड युग्मन को रोकता है और आउटपुट छोर पर उच्च ध्रुवीकरण विलुप्त होने का अनुपात (पीईआर) बनाए रखता है।
साधारण सिंगल-मोड फ़ाइबर के अंदर कोई स्पष्ट द्विअपवर्तन मौजूद नहीं है, इसलिए दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड एक ही गति से फैलते हैं। बाहरी झुकाव, कंपन और तापमान में उतार-चढ़ाव से यादृच्छिक ध्रुवीकरण बहाव आसानी से शुरू हो सकता है। इसके विपरीत, पीएम फाइबर कोर के बगल में तनाव की छड़ों के माध्यम से मजबूत कृत्रिम द्विअपवर्तन पेश करता है, जो प्रकाश तरंग को तेज अक्ष और धीमी धुरी में अलग करता है। स्थिर ध्रुवीकरण केवल तभी बनाए रखा जा सकता है जब आपतित प्रकाश मुख्य अक्ष के साथ सख्ती से फैलता है।
पीएम ऑप्टिकल स्विच का मुख्य मूल्य पीएम फाइबर के द्विअर्थी लाभ को स्विचिंग नोड तक बढ़ाना और चैनल स्विचिंग के कारण होने वाले ध्रुवीकरण गिरावट को रोकना है।
पांडा-शैली पीएम फाइबर व्यावसायिक उत्पादों में मुख्य धारा की पसंद है। फाइबर कोर के दोनों किनारों पर दो बोरोसिलिकेट तनाव छड़ें अलग-अलग थर्मल विस्तार गुणांक के कारण लगातार आंतरिक तनाव पैदा करती हैं और स्थिर द्विअर्थी क्षेत्र बनाती हैं। सामान्य फाइबर प्रकारों में विभिन्न तरंग दैर्ध्य विंडो के लिए PM1550, PM1310, PM980 और PM1064 शामिल हैं।
एक पीएम ऑप्टिकल स्विच में दो प्रमुख मॉड्यूल होते हैं: चैनल स्विचिंग तंत्र और उच्च-परिशुद्धता ध्रुवीकरण-संरेखित ऑप्टिकल पथ।
साधारण ऑप्टिकल स्विचों को केवल फाइबर कोर के समाक्षीय संरेखण की आवश्यकता होती है। पीएम उपकरणों के लिए, कोर समाक्षीयता और ध्रुवीकरण प्रमुख अक्षों के कोणीय संरेखण दोनों की गारंटी होनी चाहिए। 1 डिग्री से अधिक के कोणीय विचलन से ध्रुवीकरण विलुप्त होने के अनुपात में तेज गिरावट आएगी, जो असेंबली और अंशांकन में सबसे बड़ी तकनीकी चुनौती है।
पूरी तरह से अलग-अलग लागू परिदृश्यों के साथ दो परिपक्व वाणिज्यिक तकनीकी मार्गों को व्यापक रूप से अपनाया जाता है, जिन्हें मॉडल चयन के दौरान प्राथमिकता दी जानी चाहिए।
यह प्रकार ऑप्टिकल तत्वों को चलाने के लिए लघु विद्युत चुम्बकीय रिले को अपनाता है। सूक्ष्म प्रिज्म या रिफ्लेक्टर बीम की दिशा बदलने और चैनल स्विचिंग को पूरा करने के लिए भौतिक रूप से चलते हैं। अपनी संतुलित लागत और प्रदर्शन की बदौलत यह सबसे बड़ी बाजार हिस्सेदारी रखता है।
मुख्य लाभ
उत्कृष्ट ऑप्टिकल प्रदर्शन: सम्मिलन हानि 0.8 डीबी से 1.5 डीबी तक होती है; निकटवर्ती बंदरगाहों के बीच कम क्रॉसस्टॉक के साथ चैनल अलगाव 55 डीबी से अधिक है। सामान्य पीईआर 20~25 डीबी रहता है, और अनुकूलित उच्च-अंत संस्करण 30 डीबी तक पहुंच सकते हैं।
परिपक्व विनिर्माण प्रक्रिया और नियंत्रणीय लागत। पीएम घटकों के लिए स्वचालित परीक्षण मैट्रिक्स बनाने के लिए 1×16 और 1×32 जैसे मल्टी-चैनल ऐरे उपलब्ध हैं।
गोंद-मुक्त ऑप्टिकल पथ को सैकड़ों मिलीवाट निरंतर-तरंग लेजर और स्पंदित उच्च-शक्ति प्रकाश को संभालने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। मजबूत ऑप्टिकल शक्ति के तहत कोई गोंद कार्बोनाइजेशन नहीं होता है, जिससे दीर्घकालिक ध्रुवीकरण स्थिरता सुनिश्चित होती है।
सीमाएँ
यांत्रिक गतिमान भागों के कारण मिलीसेकंड स्तर का स्विचिंग समय (3~10 एमएस) हो जाता है, जो माइक्रोसेकंड या नैनोसेकंड उच्च गति चयन आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। अरबों स्विचिंग चक्रों के बाद यांत्रिक थकान होगी, जिसके परिणामस्वरूप वायुजनित वातावरण जैसे निरंतर मजबूत कंपन के तहत स्थिरता में गिरावट आएगी।
दो ड्राइविंग मोड उपलब्ध हैं: लैचिंग और नॉन-लैचिंग। लैचिंग स्विच बेहद कम बिजली खपत के साथ बिजली बंद होने के बाद भी चैनल की स्थिति बनाए रखते हैं; नॉन-लैचिंग प्रकारों के लिए निरंतर बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है और इनका उपयोग अधिकतर प्रयोगशाला परीक्षण उपकरणों के लिए किया जाता है।
मैग्नेटो-ऑप्टिक पीएम स्विच में कोई गतिशील यांत्रिक भाग नहीं है। फैराडे मैग्नेटो-ऑप्टिक प्रभाव के आधार पर, एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र YIG (येट्रियम आयरन गार्नेट) क्रिस्टल से गुजरने वाले प्रकाश के ध्रुवीकरण विमान को घुमाता है। ध्रुवीकरण बीम स्प्लिटर्स के साथ संयुक्त, ऑप्टिकल चैनल को इलेक्ट्रॉनिक रूप से चुना जा सकता है। यह एक शुद्ध ठोस-अवस्था ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक घटक है।
मुख्य लाभ
नुकसान
मैग्नेटो-ऑप्टिक क्रिस्टल सामग्रियों द्वारा प्रतिबंधित, सम्मिलन हानि 1.2 ~ 2.0 डीबी तक बढ़ जाती है। जटिल ऑप्टिकल संरचना के कारण 1×8 से अधिक बड़े पैमाने के सरणियों को एकीकृत करना कठिन होता है। सामग्री और पैकेजिंग की लागत समान चैनल गिनती के इलेक्ट्रोमैकेनिकल उत्पादों की तुलना में 3 ~ 6 गुना अधिक है, जो बड़े पैमाने पर नागरिक लोकप्रियता को सीमित करती है।
एमईएमएस पीएम ऑप्टिकल स्विच अभी भी अनुसंधान के अधीन हैं। यद्यपि माइक्रो-मिरर सरणियाँ बड़े पैमाने पर ऑप्टिकल एकीकरण का समर्थन करती हैं, ध्रुवीकरण अक्षों का कोणीय संरेखण स्थिर पीईआर की गारंटी देने के लिए पर्याप्त परिपक्व नहीं है। वर्तमान में, बड़े पैमाने पर औद्योगीकरण के बिना उनका परीक्षण केवल कम संख्या में परीक्षण उपकरणों में किया जाता है।
| प्रदर्शन सूचकांक | इलेक्ट्रोमैकेनिकल पीएम स्विच | सॉलिड-स्टेट मैग्नेटो-ऑप्टिक पीएम स्विच |
|---|---|---|
| स्विचिंग समय | 3~10 एमएस | <1 μs |
| ध्रुवीकरण विलुप्ति अनुपात (पीईआर) | 20~28 डीबी | 18~25 डीबी |
| निवेशन हानि (आईएल) | 0.8~1.5 डीबी | 1.2~2.0 डीबी |
| स्विचिंग चक्र | 100 मिलियन के अंदर | 10 अरब से अधिक |
| कंपन प्रतिरोध | मध्यम, लगातार कंपन के लिए अनुपयुक्त | हवाई उपयोग के लिए उत्कृष्ट, स्थिर |
| अधिकतम चैनल स्केल | 1×64 मैट्रिक्स तक | 1×8 के भीतर सीमित |
| लागत | मध्यम, बड़े पैमाने पर खरीद के लिए उपयुक्त | उच्च, मुख्यतः वैज्ञानिक अनुसंधान और सैन्य परियोजनाओं के लिए |
3. पीएम ऑप्टिकल स्विच और साधारण सिंगल-मोड ऑप्टिकल स्विच के बीच आवश्यक अंतर
कई जूनियर ऑप्टिकल इंजीनियर इन दोनों उत्पादों को भ्रमित करते हैं और यहां तक कि पीएम स्विच को साधारण सिंगल-मोड स्विच से बदल देते हैं, जिससे संपूर्ण ध्रुवीकृत ऑप्टिकल सिस्टम ध्वस्त हो जाता है। हालाँकि दोनों को चैनल स्विचिंग का एहसास है, उनकी तकनीकी आवश्यकताएँ मौलिक रूप से भिन्न हैं।
3.2 विभिन्न प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स
एकल-मोड ऑप्टिकल स्विच का परीक्षण केवल सम्मिलन हानि, अलगाव और दोहराव पर किया जाता है, ध्रुवीकरण संकेतकों पर कोई आवश्यकता नहीं होती है।
पीएम ऑप्टिकल स्विच के लिए तीन ध्रुवीकरण मापदंडों को सख्ती से नियंत्रित किया जाता है:
3.3 पर्यावरणीय संवेदनशीलता और संचालन सीमा में अंतर
साधारण सिंगल-मोड स्विच स्थापित करना आसान है। कनेक्टर रोटेशन, फाइबर झुकने और मामूली कंपन का प्रदर्शन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
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