Interruptores ópticos

Interruptores Ópticos sin Piezas Móviles para Aplicaciones Espaciales

Motivación

El objetivo de esta actividad es examinar la idoneidad de los conmutadores de fibra óptica de estado sólido para satisfacer futuras aplicaciones espaciales y definir una hoja de ruta completa de desarrollo tecnológico y calificación espacial para la tecnología de conmutadores de estado sólido más adecuada para futuras cargas útiles de satélites. El uso de la conmutación de estado sólido mejora en gran medida la fiabilidad de la tecnología de los interruptores ópticos en comparación con el uso de sistemas de conmutación mecánicos voluminosos. Además de esta ventaja, la conmutación de estado sólido puede proporcionar velocidades de conmutación más rápidas, lo que se requiere en SpaceFiber y en algunas aplicaciones de conmutación óptica.

Encuesta inicial

• Encuesta sobre literatura y detalles del Cuestionario de la siguiente manera
• Requisitos técnicos para diferentes aplicaciones
• Principios de funcionamiento, ventajas e inconvenientes de las diferentes tecnologías
• Identificación de fabricantes potenciales

Applicaciones Tecnologicas

• Lidar de Monitoreo de CO2
• Sensor Atom (750 y 1580nm)
• Detección óptica
• Comunicaciones Digitales
• Distribución de osciladores locales
• Comunicaciones Ópticas (5KWpeak,10W y 100mW)
• Optopirotécnica
• Interferometría Láser

Tecnologias

✓Bulk Electro-óptica (B-EO),
✓ Guía de onda Electro-óptica (WG-EO),
✓ Óptica magnética (MO)
• Óptica acústica (AO)
✓ Cristal líquido (LC)
• Termo-óptico (TO)

Flujo de Prueba

Conclusiones y Recomendaciones

• Los interruptores ópticos de estado sólido sin partes móviles son excelentes candidatos para aplicaciones espaciales, especialmente para las tecnologías de Electro Óptica a Granel y Óptica Magnética. Responden muy bien en condiciones espaciales típicas como radiación, vibración, choques y vacío térmico.
• La temperatura debe mantenerse constante.
• El Consorcio recomienda los conmutadores basados en MO o B-EO para aplicaciones espaciales.
• BEO debe utilizarse para aplicaciones que requieran una alta velocidad de conmutación y MO para aquellas que requieran una mínima diafonía.

Resultados

• Los interruptores ópticos son más sensibles a la temperatura que la radiación mecánica o gamma.
• Todas las muestras analizadas, excepto el interruptor EpiPhotonic (WG-EO), pasaron todas las pruebas. Este fallo no es inherente a la tecnología del GT-EO (fácil de resolver).
• No se ha encontrado diferenciación entre las fibras que mantienen la polarización y las fibras de modo único.

Agradecimientos

Este proyecto ha sido fundado por la Agencia Espacial Europea, ITT AO/1-8427/15/NL/RA/ZK “Interruptor óptico para aplicaciones espaciales sin piezas móviles”.

Autores: David Poudereux & Juan Barbero (Alter Technology)
J. Manuel G. Tijero & Ignacio Esquivias (Universidad Politécnica de Madrid)
Iain Mackenzie (European Space Agency)