一
光纤开关:
光通信的智能指挥家
光纤开关是一种在光纤通信、光网络或光测试系统中,用于准确、快速控制光信号路径切换、通断或路由的器件。光纤开关直接对光信号进行操作,它的核心功能是实现光路的选择性连接、断开或切换,是构建光网络的核心组件之一。
(注:图片来源于网络)
根据控制方式的不同,光纤开关主要分为两大类:
1.机械式光纤开关
通过物理移动光纤或光学元件来实现光路切换。这类开关一般具有低插入损耗、隔离度高、偏振不敏感等优势,但开关速度相对较慢,并且器件寿命受机械磨损限制。
2.压电式光纤开关
开关响应速度更快,体积小且易于集成,抗环境干扰能力强,无机械摩擦,寿命长。
二
光纤开关应用场景:
从实验室到产业前沿
光纤开关作为光信号路径控制的核心器件,其应用场景覆盖了需要灵活调度光信号的多个领域,尤其在光通信、测试、传感等对光路可靠性、切换速度有特定要求的场景中不可或缺。
1.光纤通信网络
光纤开关最核心的应用领域,主要用于光信号的路由、保护和动态调度,支撑光网络及数据中心光互联的高效运行。光纤开关帮助实现主备链路切换,当主链路因故障中断时,开关可快速切换至备用链路,保障通信不中断;在大型光网络节点,通过光纤开关实现多端口光信号的交叉连接,灵活调度不同波长或方向的光信号等。
(注:图片来源于网络)
2.数据中心与云计算
数据中心正在逐步搭建光互联网以实现高速数据传输,光纤开关成为高密度、高带宽链路调度的关键。通过光纤开关切换不同光链路,避免单一路径拥塞,平衡数据流量,提升数据传输效率;数据中心内部的高速光链路需通过光纤开关实现灵活连接,支持服务器、存储设备的动态组网和资源调度。
(注:图片来源于网络)
三
芯明天压电纳米定位技术:
光纤开关的性能升级
在光纤开关的众多技术挑战中,精确的光路对准和定位是决定性能的关键因素。而这正是压电纳米定位技术大显身手的领域。压电陶瓷促动器,通过独特的压电效应原理可以实现纳米级的定位精度。
核心优势:
1.
超快响应速度:响应时间可达毫秒级
2.
分辨率高:可实现亚纳米级分辨率及纳米级定位精度
3.
使用寿命长:无机械摩擦磨损
压电纳米定位技术在光纤开关中的应用可以带来的显著性能提升:
1.降低插入损耗
通过纳米级的位置控制,压电纳米技术确保光纤处于最佳位置,将插入损耗降至最低。
2.提高开关速度和精度
压电陶瓷驱动器的快速响应特性,使光纤开关能够实现毫秒级的快速切换,同时保持极高的重复定位精度。
3.增强长期稳定性
压电陶瓷超长的使用寿命确保光纤开关达数十亿次操作,大大降低维护需求。
4.扩展应用环境适应性
压电纳米技术的材料和结构特性使其能够在高温、真空、强磁场等极端环境下稳定工作,为特殊应用场景(如航空航天、科学实验)提供了可靠解决方案。
压电纳米技术主要应用于光纤端面精密对准这一关键环节:在移动光纤式光开关中,通过压电陶瓷弯曲片实现弯曲位移,帮助光纤端面进行微纳米级对准,最大限度降低连接损耗。
方形压电陶瓷弯曲片
将方形压电弯曲片的一端固定,通过压电陶瓷控制器驱动,压电弯曲片另一端会上下摆动或单方向摆动。
可选配标准粘接固定装置
运动效果
技术参数
型号 |
NAC222X系列 |
---|---|
长 |
21mm/32mm/50mm/10mm |
宽 |
7.8mm/5mm |
高 |
0.7mm/1.3mm/1.8mm |
驱动 |
±100V或200V |
位移 |
±27.5μm~±1490μm |
谐振频率 |
130Hz~6900Hz |
出力 |
0.58N~10.4N |
工作温度上限 |
150℃ |
双叠片式压电弯曲片
压电陶瓷弯曲片是利用压电陶瓷的逆压电效应,在电场的驱动下产生横向位移的弯曲元件。结构上采用双叠片结构,两层压电陶瓷片同极化方向排列,与中间电极层紧密粘结,在交变电源的驱动下产生相应的振动幅度,应用于微位移驱动装置。
技术参数
电压 |
150V/200V |
---|---|
尺寸 |
60mm×20mm×0.7mm
49mm×2.3mm×0.8mm
35mm×2.1mm×0.7mm |
致动长度 |
53mm/38mm/28mm |
电容/分区 |
约120nF/约12nF/约10nF |
最小单向位移 |
2.6mm/1.5mm/1.4mm |
最小出力 |
0.5N/0.15N/0.14N |
叠堆压电陶瓷
低压叠堆共烧工艺压电陶瓷具有优异的性能及长使用寿命,适用于科学实验以及工业应用。叠堆压电陶瓷包含方形及环形两种外形结构,多种尺寸及位移可满足不同应用的需求。特殊的绝缘材料在严苛的条件下动态性能输出,陶瓷体积小巧,易集成。
特点
characteristics
亚纳米级分辨率
大出力可达50000N
抗磁场干扰
低功耗
无磨损
真空环境兼容
技术参数
型号 |
压电陶瓷叠堆 |
---|---|
截面尺寸 |
1.22mm×1.3mm~26mm×26mm |
高 |
1.7mm~20mm |
标称位移 |
0.8μm~30μm |
最大位移 |
1μm~42μm |
刚度 |
12N/μm~1282N/μm |
谐振频率 |
30kHz~150kHz |
推力 |
80N~20000N |
P06压电机构促动器
机构放大压电促动器是通过机械放大结构,将预载的低压压电陶瓷叠堆产生的位移,进行放大输出的促动器。机械放大结构为椭圆形机械壳体,它的材料一般为钢,它对压电叠堆陶瓷除了提供优化预紧力外,也对叠堆陶瓷起到保护作用,使其免于承受拉力,过大的拉力对压电叠堆陶瓷会产生不可逆甚至致命的损坏。椭圆机械放大结构也为用户提供了易于集成的机械接口。
特点
characteristics
行程30μm至1.9mm可选
出力可高达1000N
空载谐振频率可高达3900Hz
纳米级分辨率
闭环可选
技术参数
型号 |
P06系列 |
---|---|
标称行程范围 |
30μm~1900μm |
空载谐振频率 |
125Hz~3900Hz |
运动方向出力 |
3.6N~1000N |
更多详情欢迎致电芯明天0451-86268790、17051647888(微信同号)!