用來切換多個光信號的光交換裝置包括具有多個加熱器的熱光開關，通過使電流流過它們來加熱所述加熱器。改變從恒定電壓源提供的電流的占空比，以便通過補償加熱器的電阻變化而提供恒定的功率。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光交換裝置，詳細地說，涉及具有與溫度有關的交換元件的這種裝置。為了實現可靠的交換，溫度是非常關鍵的，但是，因為這種光交換裝置可能包括大量交換元件，所以需要一種簡單而有效的控制裝置，后者不依賴對工作溫度的測量，并且不需要對各個交換元件進行校準。根據本專利技術，光交換裝置包括具有多個可以有選擇地通電以便為光信號選擇路由的加熱器的熱光開關；用來把預定的電壓加到所述加熱器上的裝置；以及用來施加激勵所述加熱器的脈沖電流的電源，所述脈沖電流的占空比(mark-space ratio)是可變的，以便實現預定的恒定平均功率值。下面參考附圖，用舉例的方式進一步描述本專利技術，附圖中附圖說明圖1顯示一種光開關，以及圖2顯示根據本專利技術的裝有這種光開關的光交換裝置。參考圖1，圖中示出具有兩個輸入端口1、2和兩個輸出端口3、4的四端光開關，該開關在第一組態下提供從輸入端口1到輸出端口3的直通通路以及從輸入端口2到輸出端口4的直通通路。在第二組態下，所述連接是從輸入端口1到輸出端口4以及從輸入端口2到輸出端口3。所述各輸入和輸出端口通過具有連接點9、10、11、12的光波導5、6、7、8互連，所述光波導構成交換元件并且受控于局部加熱器13、14、15、16、18、19、20。光波導包括對溫度敏感的折射率的平面型波導，并且，所述光開關的路由選擇功能決定于啟動與每一個連接點相聯系的一對加熱器中的這個或那個。因此，這種光開關稱為熱光開關。這種開關的一個例子是由荷蘭Akzo Nobel bv銷售的固態光開關。考慮連接點9，在端口1進入的光被引導離開其加熱器通電的連接臂，使得如果加熱器13被通電而加熱器14仍然是冷的，則光沿著光波導6射向連接點12。因此，為了使光從輸入端口1射向輸出端口4以及從輸入端口2射向輸出端口3，則加熱器13、15、18和20通電，而其它加熱器14、16、17、19是冷的。相反，為了使光可以直接通過光開關，則加熱器14、16、17、19通電，而剩余的加熱器是冷的。實際上許多圖1中所示類型的光開關組合在具有大量輸入和輸出端口的單一封裝中。實驗證明，必須估計到各個連接點和加熱器特性上的容許偏差而精確地設置向加熱器提供的功率。在具有大量連接點的光交換裝置中，單獨地調整所述各功率電平是不方便的，而且可能是不實際的，尤其是由于熱的和電的性能可以隨著產品的老化而變化。圖2示出一種光交換裝置，它包括圖1中所示類型的光開關25和向其加熱器提供精確地恒定的功率的驅動電路。兩組加熱器13、15、18、20和14、16、17、19分別用負載26和27示意地代表，給定組中的加熱器在電氣上并聯連接。由加熱選擇器28根據線路29和30上的輸入信號來選擇適當的負載。加熱選擇器28把處在預定的接觸電壓下(通常是13伏)的精確維持電壓導軌(precisely maintained voltage rail)31連接到負載26或27中的這個或那個上。通過各負載的電流路徑在功率開關32處合并，并且經過低值讀出電阻返回地電壓導軌33。功率開關32是具有功率放大作用的通斷開關，它工作在30千赫茲的重復頻率下，并且具有可變的占空比，后者是可調的，以便在負載26、27中保持恒定的功率消耗。所述重復頻率由三角波振蕩器35確定，并且，該重復頻率是與負載的熱質量有關地選擇的，以便使它高于負載的溫度可以響應的頻率，以免把調制傳給經過光開關的光信號。30千赫茲的三角波形加到比較器36的一個輸入端，比較器36的另一個輸入端接收可變閾電平40。這樣，改變該閾電平即可改變比較器輸出端的占空比。流過該讀出電阻的電流通過由積分器37積分讀出電阻34兩端的電壓降來確定。電阻34的值非常低，通常是0.5歐姆，而每一個負載26、27的值通常是大約200歐姆，使得消耗在讀出電阻34上的功率可以忽略不計。在比較器38處把積分器37的輸出與當前基準值39比較，而比較器38的輸出信號正比于所述各輸入信號的差值，并且，這種變化電平的輸出信號構成比較器36用的可變閾電平40。這樣，盡管由于熱變化和老化引起了負載電阻的變化，但所述電路有效地把加在負載上的功率保持在恒定值上。把所述功率電平選擇在典型的加熱器的容許偏差帶的中心，使得不必對每一個加熱器單獨地調整所述電路的特性，同時，所述光交換裝置在持久的時間內精確和可靠地工作。權利要求1.一種光交換裝置，它包括具有多個可以有選擇地通電以便為光信號選擇路由的加熱器的熱光開關；用來把預定的電壓加到所述加熱器上的裝置；以及用來施加激勵所述加熱器的脈沖電流的電源，所述脈沖電流的占空比(mark-space ratio)是可變的，以便實現預定的恒定平均功率值。2.權利要求1的裝置，其特征在于與多個所述加熱器串聯地設置電流傳感器。3.權利要求2的裝置，其特征在于所述加熱器排列成一些組，所述電流傳感器是這些組共用的。4.權利要求1或2的裝置，其特征在于設置供根據流過所述電流傳感器的平均電流而調整所述占空比的裝置。5.權利要求2、3或4的裝置，其特征在于所述電流傳感器包括小于所述加熱器電阻的預定的電阻值。6.權利要求4的裝置，其特征在于設置用來產生代表所述平均電流的積分器。7.以上各權利要求中任一個權利要求的裝置，其特征在于所述脈沖電流的所述重復頻率的周期顯著地短于加熱器的溫度能夠響應施加在該加熱器上的功率的變化的頻率的周期。8.權利要求7的裝置，其特征在于所述脈沖電流的所述重復頻率是恒定的。全文摘要用來切換多個光信號的光交換裝置包括具有多個加熱器的熱光開關,通過使電流流過它們來加熱所述加熱器。改變從恒定電壓源提供的電流的占空比,以便通過補償加熱器的電阻變化而提供恒定的功率。文檔編號G02F1/29GK1267171SQ0010413公開日2000年9月20日 申請日期2000年3月13日 優先權日1999年3月12日專利技術者M·G·巴克爾, H·R·克拉林格博恩 申請人:馬科尼通訊有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光交換裝置，它包括：具有多個可以有選擇地通電以便為光信號選擇路由的加熱器的熱光開關；用來把預定的電壓加到所述加熱器上的裝置；以及用來施加激勵所述加熱器的脈沖電流的電源，所述脈沖電流的占空比（ｍａｒｋ－ｓｐａｃｅ ｒａｔｉｏ）是可變的，以便實現預定的恒定平均功率值。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：MG巴克爾，HR克拉林格博恩，
申請(專利權)人：馬科尼英國知識產權有限公司，
類型：發明
國別省市：GB[英國]
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