NL1004169C2

NL1004169C2 - Switching method for switching optical signal from input port of digital thermo-optical switch to at least one output port

Info

Publication number: NL1004169C2
Application number: NL1004169A
Authority: NL
Inventors: Berend Hendriksen
Original assignee: Akzo Nobel Nv
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-02
Also published as: TW324065B

Abstract

The method involves switching an optical signal from an input port of a digital thermo-optical switch to at least one output port of the switch. A temperature difference is imposed between at least two of the output ports. The temperature difference at the outset is greater than or equal to delta Tmin and is subsequently reduced to one less than delta Tmin. Delta Tmin is the minimum temperature difference required for switching. At delta Tmin the isolation is at least 16 dB, pref. at least 25 dB. The temperature difference is reduced to one which is at least 10% less than delta Tmin. The switch is polymeric.

Description

METHODE VOOR HET SCHAKELEN VAN OPTISCHE SIGNALEN EN EEN THERMO OPTISCHE SCHAKELAARMETHOD FOR SWITCHING OPTICAL SIGNALS AND A THERMO OPTICAL SWITCH

De uitvinding heeft betrekking op een methode voor het schakelen van een 5 optisch signaal van een ingang van een digitale thermo optische schakelaar naar ten minste één uitgang van de schakelaar waarbij een temperatuurverschil tussen ten minste twee uitgangen wordt opgelegd.The invention relates to a method for switching an optical signal from an input of a digital thermo optical switch to at least one output of the switch, wherein a temperature difference is imposed between at least two outputs.

Een dergelijk methode is bekend uit Keil, N, et al., “(2x2) digital optical 10 switch realised by low cost polymer waveguide technology”, Electronics Letters, 1 augustus 1996, Vol. 32, No. 19, biz. 1470 en 1471. Hierin wordt een thermo optische schakelaar beschreven met een viertal golfgeleiders (of, nauwkeuriger, golfgeleiderkanalen), twee ingangen en twee uitgangen, en vier electrodes voor het verwarmen van de golfgeleiders. Schakelen van 15 een signaal van één van de ingangen naar één van de uitgangen wordt bewerkstelligd door het selectief verwarmen van de golfgeleiders.Such a method is known from Keil, N, et al., "(2x2) digital optical switch realized by low cost polymer waveguide technology", Electronics Letters, August 1, 1996, Vol. 32, no. 19, biz. 1470 and 1471. Describes a thermo optical switch with four waveguides (or, more precisely, waveguide channels), two inputs and two outputs, and four electrodes for heating the waveguides. Switching a signal from one of the inputs to one of the outputs is accomplished by selectively heating the waveguides.

Naast deze 2x2 schakelaar zijn er, onder meer, 1x2 (bijvoorbeeld Ύ branched’) thermo optische schakelaars. In een veel gebruikte uitvoering 20 wordt een ‘single mode’ signaal van de ingang naar één van de uitgangen geschakeld door slechts één van de uitgangen te verwarmen, met ander woorden, door een temperatuurverschil, en daarmee een verschil in brekingsindex, tussen de uitgangen te induceren. In de meeste gebruikelijke schakelaars zal het signaal zich voortplanten door de 25 golfgeleider met de hoogste brekingsindex. Voor polymere thermo digitale optische schakelaars is dat de golfgeleider waar de laagste temperatuur (en dus de hoogste dichtheid) heerst.In addition to this 2x2 switch, there are, among other things, 1x2 (eg Ύ branched ’) thermo optical switches. In a widely used embodiment 20, a 'single mode' signal from the input to one of the outputs is switched by heating only one of the outputs, in other words, by a temperature difference, and thus a difference in refractive index, between the outputs. induce. In most conventional switches, the signal will propagate through the waveguide with the highest refractive index. For polymeric thermo digital optical switches, this is the waveguide where the lowest temperature (and therefore the highest density) prevails.

Na het schakelen bevindt de schakelaar zich in de beoogde stand en wordt 30 het temperatuurverschil gehandhaafd. In de praktijk wordt een electrode, die dienst doet als verwarmingselement, aangestuurd met een bepaalde * 1004169 2 spanning en wordt deze spanning constant gehouden (de schakelaar wordt dus aangestuurd met een stapfunctie).After switching, the switch is in the intended position and the temperature difference is maintained. In practice, an electrode, which serves as a heating element, is driven with a certain * 1004169 2 voltage and this voltage is kept constant (the switch is thus controlled with a step function).

Bij thermo optische schakelaars kan zich een verschijnsel voordoen dat 5 met name optreedt nadat een thermo optische schakelaar langdurig (dagen tot jaren) in dezelfde toestand heeft verkeerd (‘in dezelfde stand heeft gestaan’) en dat het best omschreven kan worden als ‘remanente geïnduceerde junctie asymmetrie’.With thermo optical switches, a phenomenon can occur which occurs in particular after a thermo optical switch has been in the same state for a long time (days to years) ('has been in the same position') and can best be described as' remanent induced junction asymmetry '.

10 Bij de toelichting van dit verschijnsel wordt uitgegaan van een 1x2 (Ύ-branched) polymere digitale thermo optische schakelaar zoals schematisch afgebeeld in Figuur 1. Deze schakelaar 1 omvat een ingang 2, een linkeruitgang 3, een rechteruitgang 4, en electrodes 5 (die hier smaller zijn weergegeven dan, in de praktijk gebruikelijke, electrodes) voor het 15 verwarmen van de uitgangen 3,4.The explanation of this phenomenon assumes a 1x2 (branch-branched) polymeric digital thermo optical switch as schematically shown in Figure 1. This switch 1 comprises an input 2, a left output 3, a right output 4, and electrodes 5 (which here are shown narrower than electrodes, which are usual in practice, for heating the outputs 3,4.

Een signaal S2 dat in de schakelaar 1 wordt gekoppeld aan de ingang 2 wordt naar de linkeruitgang 3 gestuurd. In dat geval wordt de electrode 5 van de rechteruitgang 4 verwarmd. Bij een isolatie (dit is het verschil in het 20 vermogen van de signalen die zich door de respectieve uitgangen van de schakelaar voortplanten) van 20.0 dB wordt 1% van het signaal S2 naar de rechteruitgang 4 geleid en wordt 99% van S2 naar de linkeruitgang 3 geleid (10 log (99/1) = 20.0 dB). Als nu de electrode 5 van de rechteruitgang 4 niet langer wordt aangestuurd keert de schakelaar in het ideale geval terug 25 naar de grondtoestand. In deze toestand fungeert de schakelaar als een passieve ‘splitter’ die het signaal S2 gelijk (50%/50%; isolatie 0 dB) over de beide uitgangen 3, 4 verdeeld.A signal S2 that is coupled in the switch 1 to the input 2 is sent to the left output 3. In that case, the electrode 5 of the right output 4 is heated. With an isolation (this is the difference in the power of the signals propagating through the respective outputs of the switch) of 20.0 dB, 1% of the signal S2 is routed to the right output 4 and 99% of S2 is sent to the left output 3 led (10 log (99/1) = 20.0 dB). If the electrode 5 of the right-hand output 4 is no longer actuated, the switch will ideally return to the ground state. In this state, the switch acts as a passive splitter that distributes the signal S2 equally (50% / 50%; isolation 0 dB) across both outputs 3, 4.

Thermo optische schakelaars die langdurig in één stand staan blijken, na 30 het uitschakelen van de aangestuurde electrode, niet (of niet binnen een 1004169 3 acceptabele tijdspanne) terug te keren naar de genoemde grondtoestand, maar naar een asymmetrische toestand waarbij meer dan de helft van het signaal S2 nog steeds naar de, in dit voorbeeld, linkeruitgang 3 geleid wordt. De schakelaar behoudt derhalve een zekere voorkeur voor de 5 voormalige toestand. Ook als de electrode 5 van de linkeruitgang 3 met de bovengenoemde spanning wordt aangestuurd en een temperatuurverschil tussen de uitgangen veroorzaakt, wordt deze asymmetrie niet voldoende (snel) overwonnen en kan de voorgeschreven isolatie niet meer gehaald worden.Thermo optical switches that have been in one position for a long time appear not to return (or not within a 1004169 3 acceptable time period) to the said ground state, after switching off the driven electrode, but to an asymmetrical state in which more than half of the the signal S2 is still directed to the left output 3, in this example. The switch therefore retains a certain preference for the former state. Even if the electrode 5 of the left output 3 is driven with the above voltage and causes a temperature difference between the outputs, this asymmetry is not sufficiently (quickly) overcome and the prescribed insulation can no longer be achieved.

1010

In voorkomende gevallen kan toch geschakeld worden door de spanning over de electrode extra te verhogen, maar dit vergt een intensieve bewaking van de schakelaar (hetgeen op praktische bezwaren stuit) en relatief gecompliceerde aanstuurmiddelen. Als de spanning meer dan eens 15 verhoogd wordt kan de asymmetrie bovendien opslingeren en uiteindelijk een niveau bereiken waarbij de schakelaar onbruikbaar is.In some cases, switching can still be done by increasing the voltage across the electrode, but this requires intensive monitoring of the switch (which meets practical difficulties) and relatively complicated control means. Moreover, if the voltage is increased more than once, the asymmetry may swing up and eventually reach a level at which the switch is unusable.

In een aantal toepassingen van TO schakelaars wordt alleen onder (betrekkelijk) zeldzame omstandigheden geschakeld. Goede voorbeelden 20 zijn ‘protection’ en ‘redundancy’ waarbij de schakelaar een signaal altijd naar eenzelfde optische vezel leidt behalve als zich een probleem, bijvoorbeeld beschadiging van de vezel, voordoet. Dan wordt de schakelaar omgezet en het signaal naar een tweede, onbeschadigde vezel, geleid. Indien een goede werking van de schakelaar in een 25 dergelijke toepassing niet gegarandeerd kan worden, is het hele ‘redundancy’ systeem zinloos. Met andere woorden, de waarde van zo’n systeem staat of valt bij de betrouwbaarheid van de schakelaar.In a number of applications of TO switches, switching is only done under (relatively) rare circumstances. Good examples are "protection" and "redundancy" in which the switch always directs a signal to the same optical fiber unless a problem, such as damage to the fiber, occurs. Then the switch is flipped and the signal is fed to a second, undamaged fiber. If proper operation of the switch cannot be guaranteed in such an application, the entire redundancy system is meaningless. In other words, the value of such a system hinges on the reliability of the switch.

Overeenkomstig het bovenstaande is er behoefte aan een methode voor 30 het schakelen van thermo optische schakelaars waarbij de toename van de 1004169 4 remanente geïnduceerde junctie asymmetrie zich niet of in sterk verminderde mate voordoet. Met de uitvinding wordt beoogd in deze behoefte te voorzien en dit wordt bereikt indien bij de methode beschreven in de eerste alinea het (temperatuur)verschil aanvankelijk groter dan of 5 gelijk aan ATmin is en het verschil vervolgens wordt verlaagd, bij voorkeur tot een verschil dat kleiner is dan ATmin, waarbij ATmin het minimale temperatuurverschil is dat nodig is voor het schakelen.According to the above, there is a need for a method for switching thermo optical switches in which the increase of the 1004169 4 remanent induced junction asymmetry does not occur or to a much lesser extent. The object of the invention is to meet this need and this is achieved if in the method described in the first paragraph the (temperature) difference is initially greater than or equal to ATmin and the difference is subsequently reduced, preferably to a difference that is less than ATmin, where ATmin is the minimum temperature difference required for switching.

Gebleken is dat de beschreven remanente geïnduceerde junctie 10 asymmetrie van thermo optische schakelaars samenhangt met de toegevoerde warmte. In het algemeen geldt dat deze asymmetrie minder snel zal toenemen naarmate het toegevoerde vermogen (dat wordt omgezet in warmte en een temperatuurverschil tot gevolg heeft) lager is. Bij voorkeur wordt het vermogen teruggebracht tot een niveau waarbij het 15 temperatuurverschil tussen de uitgangen van de schakelaar terugloopt tot een verschil dat ten minste 10%, of zelfs 20%, kleiner is dan ATmin.It has been found that the described remanent induced junction asymmetry of thermo optical switches is related to the supplied heat. In general, this asymmetry is less likely to increase the lower the input power (which is converted into heat and results in a temperature difference). Preferably, the power is reduced to a level at which the temperature difference between the outputs of the switch drops to a difference that is at least 10%, or even 20%, less than ATmin.

Naast vermindering van de remanente asymmetrie is de vermindering in warmtetoevoer op zichzelf al een voordeel omdat de thermische belasting 20 van de schakelaar (vooral van de electrodes) en het verbruikte vermogen verminderen. De mogelijkheid het toegevoerde vermogen terug te brengen tot een waarde die leidt tot een temperatuurverschil dat kleiner is dan ATmin zonder dat de schakeleffectiviteit (isolatie) significant wijzigt is, gezien de werking van thermo optische schakelaars opmerkelijk te noemen. 25 Gebleken is dat thermo optische schakelaars (in het bijzonder welke zijn vervaardigd uit een polymeer) hysterese vertonen, die inhoudt dat het temperatuurverschil over de uitgangen dat nodig is om de isolatie tussen twee uitgangen tot beneden een bepaalde waarde te verlagen (korter gezegd: het temperatuurverschil dat nodig is om te schakelen) groter is dan 1004169 5 het temperatuurverschil waarbij de isolatie weer boven deze waarde komt (en waarbij het schakelen ongedaan gemaakt wordt).In addition to reducing the remanent asymmetry, the reduction in heat supply is in itself an advantage because the thermal load 20 of the switch (especially of the electrodes) and the power consumed decrease. The possibility to reduce the supplied power to a value that leads to a temperature difference smaller than ATmin without the switching effectiveness (isolation) changing significantly is remarkable, given the operation of thermo optical switches. It has been found that thermo-optical switches (in particular those made of a polymer) exhibit hysteresis, which means that the temperature difference across the outputs required to reduce the insulation between two outputs below a certain value (in short: the temperature difference required to switch) is greater than 1004169 5 the temperature difference at which the insulation rises above this value (and at which the switching is undone).

Opgemerkt wordt dat het antwoord op de vraag of het schakelen wel of niet 5 voltooid is afhangt van de specificaties of de gegeven toepassing van een schakelaar. Indien de specificaties van een bepaalde schakelaar een isolatie noemen van minimaal 15 dB, dan betekent dat, in het geval van een 1x2 schakelaar, dat na voltooing van de schakelprocedure (die normaalgesproken minder dan 5 ms duurt) minder dan 3% van het 10 vermogen van het signaal dat aan de schakelaar wordt aangeboden door de uitgang gaat waarvan de toestand wordt gekwalificeerd als ‘uit’ en meer dan 97% van het signaal door de uitgang gaat waarvan de toestand wordt gekwalificeerd als ‘aan’.It should be noted that the answer to whether or not switching has been completed depends on the specifications or the given application of a switch. If the specifications of a particular switch mention an isolation of at least 15 dB, it means, in the case of a 1x2 switch, that after completing the switching procedure (which normally takes less than 5 ms) less than 3% of the 10 power of the signal applied to the switch passes through the output whose condition is qualified as "off" and more than 97% of the signal passes through the output whose condition is qualified as "on".

15 Uit het bovenstaande zal duidelijk zijn dat de term ‘geschakeld’ niet zo zeer een absolute fysische toestand aanduidt, maar in plaats daarvan aangeeft dat de onderhavige schakelaar voldoet aan de specificatie (in dit geval met name de isolatie) voor de geschakelde toestand. De isolatie kan derhalve opgelegd worden door de specificaties van de schakelaar of door de 20 toepassing. Zo kan het bijvoorbeeld voorkomen dat een schakelaar een isolatie van 30 dB toelaat, terwijl voor een specifieke toepassing 18 dB volstaat. In het algemeen is 18 dB dan maatgevend.From the above it will be clear that the term "switched" does not so much indicate an absolute physical state, but instead indicates that the present switch complies with the specification (in this case in particular the insulation) for the switched state. The insulation can therefore be imposed by the specifications of the switch or by the application. For example, it is possible that a switch allows an insulation of 30 dB, while for a specific application 18 dB is sufficient. In general, 18 dB is decisive.

Voor de methode volgens de uitvinding geldt dat bij voorkeur gebruik wordt 25 gemaakt van schakelaars die in geschakelde toestand een isolatie toelaten die groter (beter) is dan 16 dB, of zelfs groter dan 25 dB.For the method according to the invention it is preferred that use is made of switches which, in the switched state, permit an insulation which is greater (better) than 16 dB, or even greater than 25 dB.

Zoals bovenbeschreven wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding aanvankelijk een (temperatuurverschil opgelegd dat groter dan of gelijk 30 aan ATmin is en wordt dit verschil vervolgens verkleind. Bij voorkeur wordt 1004169 6 het verschil zo snel mogelijk na het schakelen teruggebracht, maar deze tijd moet ten minste zo lang zijn dat het effect van de uitvinding gewaarborgd is. De tijdsduur waar dit voor geldt hangt af van de schakelaar zelf, maar ook van de temperatuur van de gehele schakelaar 5 (hoe hoger deze temperatuur, hoe sneller het temperatuurverschil over de uitgangen van de schakelaar teruggebracht kan worden). In veel gevallen (met name bij gebruik van polymere golfgeleiders) zal het verschil na minder dan 0,1 è 0,5 seconde gereduceerd kunnen worden. Vooral bij toepassingen waar weinig geschakeld wordt, wordt dit bij voorkeur pas na 10 5 seconden, of zelfs pas na 10 seconden, gedaan.As described above, in the method of the invention, a (temperature difference of greater than or equal to ATmin is initially imposed and then this difference is reduced. Preferably, the difference is reduced as soon as possible after switching, but this time should be be at least as long as the effect of the invention is guaranteed The duration for which this applies depends on the switch itself, but also on the temperature of the entire switch 5 (the higher this temperature, the faster the temperature difference across the outputs of the the switch can be lowered) In many cases (especially when using polymeric waveguides) the difference can be reduced after less than 0.1 to 0.5 seconds, especially in applications where little switching is required. done after 10 5 seconds, or even after 10 seconds.

Overigens geldt dat de opbouw van remanente geïnduceerde junctie asymmetrie zich minder sterk voordoet naarmate de temperatuur van de gehele schakelaar hoger is. In een uitvoering volgens de uitvinding wordt 15 de gehele schakelaar op een temperatuur hoger dan 40 °C, bij voorkeur hoger dan 60 °C, gehouden. Hiertoe kan de schakelaar bijvoorbeeld met één of meer verwarmingselementen en een isolerend materiaal uitgerust worden.Incidentally, the build-up of remanent-induced junction asymmetry is less pronounced as the temperature of the entire switch is higher. In an embodiment according to the invention, the entire switch is kept at a temperature higher than 40 ° C, preferably higher than 60 ° C. For this purpose, the switch can be equipped, for example, with one or more heating elements and an insulating material.

20 Om de tijden waarna het temperatuurverschil gereduceerd kan worden te verkorten en bovendien het effect van de methode volgens de uitvinding verder te versterken verdient het de voorkeur dat het aanvankelijke temperatuurverschil meer dan 20%, of zelfs meer dan 50% of 100% groter is dan ATmin. Het verkorten van de ‘puls’ maakt de schakelaar minder 25 gevoelig voor buitengewone schakelomstandigheden (bijvoorbeeld afwisselend met hoge en lage frequentie en/of onregelmatig schakelen).In order to shorten the times after which the temperature difference can be reduced and moreover further enhance the effect of the method according to the invention, it is preferred that the initial temperature difference is more than 20%, or even more than 50% or 100% greater than ATmin. Shortening the "pulse" makes the switch less sensitive to extraordinary switching conditions (for example, alternating high and low frequency and / or irregular switching).

De grootte van ATmin is ten minste samengesteld uit het temperatuurverschil dat nodig is om een schakelaar, die in de 30 bovengenoemde grondtoestand (isolatie 0 dB) verkeerd, in geschakelde 1004169 7 toestand te brengen en een additioneel temperatuurverschil dat nodig is om de vorige geschakelde toestand snel (in milliseconden) te overwinnen. ATmin kan per schakelaar verschillen (geometrie, gebruikte materialen, etc.) en hangt bovendien af van de voorgeschiedenis, zodat ATmjn ook in één en 5 dezelfde schakelaar kan variëren in de tijd.The magnitude of ATmin is composed at least of the temperature difference required to bring a switch, which is in the above ground state (isolation 0 dB), into the switched state 1004169 7 and an additional temperature difference required to the previous switched state overcome quickly (in milliseconds). ATmin can differ per switch (geometry, materials used, etc.) and also depends on the history, so that ATmjn can also vary in time in one and 5 the same switch.

Opgemerkt zij dat het aan de schakelaar toegevoerde vermogen niet willekeurig hoog gekozen kan worden. Zo zal bij een bepaald hoog vermogen de polarisatie gevoeligheid een steeds belangrijker rol gaan 10 spelen. Bij voorkeur wordt daarom geen vermogen gebruikt waarbij een temperatuurverschil over de uitgangen van de schakelaar ontstaat dat 400% groter is dan ATmin.It should be noted that the power supplied to the switch cannot be arbitrarily high. For example, at a certain high power, the polarization sensitivity will play an increasingly important role. Preferably, therefore, no power is used, resulting in a temperature difference across the outputs of the switch that is 400% greater than ATmin.

In figuur 2 is op schematische wijze de methode volgens de uitvinding 15 weergegeven. In de thermo optische 1x2 schakelaar volgens figuur 1 wordt een signaal S2 aangeboden en over de electrode 5 van de rechteruitgang 4 wordt een spanning van bijvoorbeeld 4 V gezet. Hierdoor wordt aan de electrode 5 een vermogen groot A toegevoerd. Door dit vermogen ontstaat een temperatuurverschil tussen de uitgangen 3 en 4 dat gelijk is aan ATmin.Figure 2 schematically shows the method according to the invention. In the thermo optical 1x2 switch according to figure 1 a signal S2 is applied and a voltage of, for example, 4 V is applied across the electrode 5 of the right output 4. As a result, a power of A is applied to the electrode 5. This power creates a temperature difference between outputs 3 and 4 that is equal to ATmin.

2020

Na 2 ms wordt 99.9% van het vermogen van het signaal S2 naar de relatief koele linkeruitgang 3 gedirigeerd (de isolatie bedraagt derhalve -30 dB, bij een voorgeschreven isolatie van 25 dB kan nu dus gesproken worden van een 'geschakelde toestand’). Normaalgesproken zou het toegevoerde 25 vermogen A verder gelijk blijven in de tijd. Volgens de uitvinding wordt de spanning over de electrode 5 na 4 seconden teruggebracht naar 2,5 V waardoor het vermogen terugloopt naar B (B * 0,6 A).After 2 ms, 99.9% of the power of the signal S2 is directed to the relatively cool left output 3 (the isolation is therefore -30 dB, so with a prescribed isolation of 25 dB it is now possible to speak of a 'switched state'). Normally, the power A supplied would remain the same over time. According to the invention, the voltage across the electrode 5 is returned to 2.5 V after 4 seconds, as a result of which the power decreases to B (B * 0.6 A).

Het in figuur 2 weergegeven vermogen C (« 1,5 A) is een voorbeeld van de 30 hierboven beschreven piek in het temperatuurverschil. Dankzij deze piek 1004169 8 kan het vermogen al na 1 seconde worden teruggebracht worden tot B, zonder dat de isolatie, ook na langere tijd, een nadelige invloed ondervindt.The power C (1,51.5 A) shown in Figure 2 is an example of the peak in the temperature difference described above. Thanks to this peak 1004169 8, the power can be reduced to B after only 1 second, without the insulation being adversely affected, even after a longer period of time.

Een additioneel voordeel van de methode volgens de uitvinding is dat deze 5 ook kan worden toegepast op TO schakelaars die al in gebruik zijn. Door eenvoudig de aansturing van de middelen voor het verwarmen van de uitgangen te vervangen of aan te passen kunnen de voordelen van de uitvinding, met name de langere levensduur van de schakelaar, in veel gevallen alsnog verkregen worden.An additional advantage of the method according to the invention is that it can also be applied to TO switches that are already in use. By simply replacing or adjusting the control of the means for heating the outputs, the advantages of the invention, in particular the longer life of the switch, can still be obtained in many cases.

1010

Volledigheidshalve wordt nog opgemerkt dat er een belangrijk onderscheid bestaat tussen inherente junctie asymmetrie en geïnduceerde junctie asymmetrie.For the sake of completeness, it is also noted that there is an important distinction between inherent junction asymmetry and induced junction asymmetry.

15 Inherente asymmetrie betreft de asymmetrie die het gevolg is van de materialen en de geometrie van de schakelaar. Zo kan bijvoorbeeld in een 1x2 TO schakelaar die uit een rechtuitgaande golfgeleider en een aftakking bestaat (in tegenstelling tot de Ύ-branched" schakelaars waar in zekere zin sprake is van twee aftakkingen), zonder dat één van electrodes ‘aan’ staat, 20 isolatie gemeten worden van 6 dB.15 Inherent asymmetry refers to the asymmetry that results from the switch materials and geometry. For example, in a 1x2 TO switch that consists of a straight-ahead waveguide and a branch (in contrast to the Ύ-branched "switches where there are in some sense two branches), without one of the electrodes being 'on', 20 measured from 6 dB.

Geïnduceerde asymmetrie betreft de asymmetrie die het gevolg is van het thermo optische effect dat wordt veroorzaakt door het toevoeren van warmte en het opleggen van een temperatuurverschil tussen de 25 aftakkingen of uitgangen. Vanzelfsprekend kunnen beide vormen van asymmetrie zich tegelijkertijd in een schakelaar voordoen.Induced asymmetry refers to the asymmetry resulting from the thermo-optical effect caused by the application of heat and the imposition of a temperature difference between the branches or outputs. Obviously, both forms of asymmetry can occur simultaneously in a switch.

Voorts is de uitvinding niet beperkt tot een bepaald type TO schakelaar en omvat mede NxM (N en M zijn beide gehele getallen) en 1xN schakelaren. 30 In beginsel wordt de voorkeur gegeven aan 1x2 schakelaars (zoals de 1004169 9 “Solid state 1x2 optical switches" of BeamBox™ ex Akzo Nobel) en matrices die 1x2 schakelaars omvatten. Geschikte schakelaars worden, onder meer. beschreven in de Europese octrooiaanvragen 95200965.2, 95201460.3, 95201762.2 en 95201761.4.Furthermore, the invention is not limited to a particular type of TO switch and also includes NxM (N and M are both integers) and 1xN switches. In principle, preference is given to 1x2 switches (such as the 1004169 9 "Solid state 1x2 optical switches" or BeamBox ™ ex Akzo Nobel) and arrays comprising 1x2 switches. Suitable switches are described, inter alia, in European patent applications 95200965.2, 95201460.3, 95201762.2 and 95201761.4.

55

De uitvinding heeft verder betrekking op een digitale thermo optische schakelaar omvattende ten minste één ingang, ten minste twee uitgangen, elementen voor het opleggen van een temperatuurverschil tussen ten minste twee van de uitgangen en middelen voor het aansturen van de 10 elementen, welke middelen een electrische schakeling omvatten die de elementen zo aanstuurt dat het (temperatuur)verschil aanvankelijk groter dan of gelijk aan ATmjn is en het verschil vervolgens wordt verlaagd, bij voorkeur tot een verschil dat kleiner is dan ATmin, waarbij ATmjn het minimale temperatuurverschil is dat nodig is voor het schakelen.The invention further relates to a digital thermo optical switch comprising at least one input, at least two outputs, elements for imposing a temperature difference between at least two of the outputs and means for driving the elements, which means an electrical circuit that controls the elements so that the (temperature) difference is initially greater than or equal to ATmjn and then the difference is reduced, preferably to a difference less than ATmin, where ATmjn is the minimum temperature difference required for the switch.

1515

Bij voorkeur wordt het temperatuurverschil verminderd tot een verschil dat ten minste 10% kleiner is dan ATmin en/of is het temperatuurverschil aanvankelijk ten minste 20% groter dan ATmin.Preferably, the temperature difference is reduced to a difference that is at least 10% less than ATmin and / or the temperature difference is initially at least 20% greater than ATmin.

20 Indien de digitale thermo optische schakelaar een isolatie heeft die groter (beter) is dan 16 dB, bij voorkeur groter dan 25 dB, blijven de verliezen in de schakelaar binnen acceptabele grenzen en is de schakelaar geschikt voor praktisch alle toepassingen.If the digital thermo optical switch has an insulation greater (better) than 16 dB, preferably greater than 25 dB, the losses in the switch remain within acceptable limits and the switch is suitable for practically all applications.

10041691004169

Claims

Method for switching an optical signal from an input of a digital thermo optical switch to at least one output 5 of the switch, imposing a temperature difference between at least two outputs, characterized in that the temperature difference is initially greater than or equal ATmjn and the temperature difference is then reduced, where ATmin is the minimum temperature difference required for switching.

Method according to claim 1, characterized in that the temperature difference is reduced to a temperature difference smaller than ATmin.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature difference is reduced to a temperature difference that is at least 10% smaller than ATmin.

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the isolation of the switch is greater than 16 dB.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the initial temperature difference is maintained for at least 5 seconds. 25

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature difference is initially at least 20% greater than ATmin.

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the switch is of the 1x2 type. 1 0 0 4 1 69

8. Digital thermo optical switch comprising at least one input, at least two outputs, elements for imposing a temperature difference between at least two of the outputs and means for controlling the elements, characterized in that the means 5 comprise an electrical circuit controlling the elements so that the temperature difference is initially greater than or equal to ATmin and then the difference is reduced, ATmin being the minimum temperature difference required for switching.

Digital thermo optical switch according to claim 8, characterized in that the temperature difference is reduced to a temperature difference smaller than ATmin.

Digital thermo optical switch according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature difference is reduced to a temperature difference that is at least 10% smaller than ΔΤ ^ ,,.

Digital thermo optical switch according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature difference is initially at least 20% greater than ATmjn.

Digital thermo optical switch according to any one of the preceding claims, characterized in that the isolation of the switch is greater than 16 dB. 1004169