Khái niệm chuyển mạch quang
Về nguyên lý, một chuyển mạch thực hiện việc chuyển lưu lượng từ một cổng lối vào hoặc kết nối lưu lượng trên một khối chuyển mạch tới một cổng lối ra.
Hệ thống chuyển mạch quang là hệ thống chuyển mạch cho phép các tín hiệu bên trong các sợi cáp quang hay các mạng quang tích hợp được chuyển mạch tích hợp được chuyển mạch có chọn lựa từ một mạch đến một mạch khác.
Phân loại: có 3 loại chuyển mạch
- Chuyển mạch quang phân chia theo thời gian OTDM . - Chuyển mạch quang phân chia theo không gian OSDM. - Chuyển mạch phân chia theo bước sóng WDM.
Chuyển mạch quang sử dụng cấu hình MZI
Hình 4.1: Mô hình chuyển mạch quang dùng giao thoa kế Mach-Zehnder
Phần giữa của MZI có một cặp ống dẫn sóng song song với nhau và cách nhau một khoảng phân biệt. Tín hiệu quang vào một ống dẫn sóng của MZI được ghép tới một đầu sóng và kích cỡ của loại ống dẫn sóng và bước sóng công tác. Nếu hai ống dẫn sóng giống nhau thì việc ghép nối đầy đủ giữa chúng xảy ra trên một khoảng cách xác định phụ thuộc vào hiệu suất ghép nối.
Với chuyển mạch quang sử dụng MZI, thì tín hiệu vào có thể được ghép tới đầu ra mong muốn bằng việc sử dụng hiệu ứng điện-quang để điều khiển thông qua các điện cực đặt trong các ống dẫn sóng ở phần giữa (vùng tương tác).
Hình 4.2 là mô hình chuyển mạch quang dùng bộ ghép định hướng, cả hai bộ chuyển mạch dùng MZI và dùng bộ ghép định hướng đều được tạo ra dựa trên tinh thể LiNbO3 và đều sử dụng hiệu ứng điện quang. Và các tín hiệu đi vào các bộ chuyển mạch này được điều khiển để đi đến đầu ra mong muốn thông qua nguyên lý ghép mode.
Hình 4.2: Mô hình chuyển mạch quang dùng bộ ghép định hướng
Về nguyên tắc thì hai đường dẫn sóng phải được đặt gần nhau về không gian tới mức sóng đang truyền trên đường này có thể truyền sang đường dẫn sóng bên kia, lúc đó ta nói rằng có hiện tượng ghép mode giữa hai đường đường dẫn sóng đó. Thông thường hai đường dẫn sóng này chỉ có một không gian nhất định, tại đó chúng rất sát nhau, gọi là chiều dài tương tác của bộ ghép. Để ghép sóng có hiệu quả, tức là mức độ chuyển công suất quang từ đường dẫn sóng này sang đường dẫn sóng kia lớn hơn phải yêu cầu một chiều dài ghép xác định. phụ thuộc vào khoảng cách giữa đường dẫn sóng, chiết suất của các đường dẫn sóng và dạng hình học của các đường dẫn sóng.