A thermal optical switching cell has a channel of either gas or boilable
liquid that crosses an optical waveguide at a forty-five degree angle. Two
or more appropriately placed heaters use the water/steam/dry states of
thermal ink jet technology to quickly insert, or extract, boilable liquid
respectively into, or from, the channel. The boilable liquid has an index
of refraction close to that of the guide. In the wet state, the channel
contains the liquid and nearly all the light of the incoming guide
traverses the liquid along the axis of the guide. In the dry state, the
channel contains gas. Total internal reflection (TIR) occurs and light is
directed at right angles away from the axis of the incoming channel.
Adding a second waveguide, perpendicular to, and intersecting the first
waveguide at the channel, forms a cross-bar switch. These liquid switching
cells toggle between the wet and dry states. No power is required to hold
the switch in the most recent state. A monitoring signal is described that
can be used to determine the state of the switch. The dry state of these
cells is totally internally reflecting. The wet state, however, is
transmissive with a small, but objectionable, amount of reflection. A
push-pull optical circuit is formed using paired cells and at least one
TIR mirror. One of the cells of the circuit is always in the TIR state to
provide good isolation. This circuit has the property of reporting the
state of the switch-pair so that a fault can be detected. If a fault is
detected, repeated activation pulses can be applied to force liquid into
the correct places to maintain proper operation of the circuit.
Una célula óptica termal de la conmutación tiene un canal del gas o del líquido boilable que cruza una guía de onda óptica a un ángulo forty-five del grado. Dos o más calentadores apropiadamente colocados utilizan los estados de water/steam/dry de la tecnología termal de la inyección de tinta para insertar rápidamente, o del extracto, líquido boilable respectivamente en, o, del canal. El líquido boilable tiene índice de refracción cerca de el de la guía. En el estado mojado, el canal contiene el líquido y casi toda la luz de la guía entrante atraviesa el líquido a lo largo del eje de la guía. En el estado seco, el canal contiene el gas. La reflexión interna total (TIR) ocurre y luz se dirige perpendicularmente lejos del eje del canal entrante. Agregando una segunda guía de onda, perpendicular a, e intersecando la primera guía de onda en el canal, formas un interruptor de barra transversal. Estas células líquidas de la conmutación accionan la palanca entre los estados mojados y secos. No se requiere ninguna energía de llevar a cabo el interruptor en el estado más reciente. Se describe una señal de supervisión que se puede utilizar para determinar el estado del interruptor. El estado seco de estas células totalmente internamente está reflejando. El estado mojado, sin embargo, es transmissive con un pequeño, pero desagradable, cantidad de reflexión. Se forma un circuito óptico de movimiento reciproco usando las células apareadas y por lo menos un espejo de TIR. Una de las células del circuito está siempre en el estado de TIR para proporcionar el buen aislamiento. Este circuito tiene la característica de divulgar el estado del interruptor-par para poder detectar una avería. Si se detecta una avería, los pulsos repetidos de la activación se pueden aplicar al líquido de la fuerza en los lugares correctos para mantener la operación apropiada del circuito.