MEMS交換機可降低通訊基礎設施成本

2019-11-05 01:34:14

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　　最近幾年，業界在開發全光交換機方面取得了很大的進展，非凡是基于利用ＭＥＭＳ技術的３Ｄ交換結構逐漸浮現，成為超過２Ｄｃｒｏｓｓｂａｒ方案的主要技術。３ＤＭＥＭＳ技術對于普通的光學通訊有兩種類型的應用，即單機光纖交換和核心網絡波長交換。前者已經在實驗室和自動測試中具有一些小規模的應用，但后者最終有望實現更高的價值：提供一個集中的和智能的光學網絡中樞。
　　
　　實際上，已經有幾家公司展示了利用光纖實現的出色的光學性能，而且光損耗很低。盡管并非所有人都認為這是一種成熟的技術，但早期部署的新型高速互聯網和數據網絡，已經開始用它來實現智能和動態的光學網絡層。而且，雖然光電交換機經常與全光交換機發生沖突，但這兩種技術實際上構成一種互補的關系，全光交換機工作在網絡核心，而光電電路交換機和路由器則處于網絡邊緣。
　　
　　３ＤＭＥＭＳ交換實際上提供了無限的交換能力，而目前尚沒有其它的光交換技術可用。隨著ＡＳＩＣ驅動器集成到一塊芯片上，以及可變衰減、功率監測或波分復用等集成到一起，３ＤＭＥＭＳ交換機的性能將不斷改善，而成本將繼續下降。就像可調激光一樣，基于ＭＥＭＳ的光交換機也是開發下一代網絡通訊基礎設施的要害部分，它使我們更接近實現透明和可配置光學網絡的目標。
　　
　　自從上世紀９０年代成功部署了用于點對點傳輸的光放大器和波分復用技術，此后光學交換就代表了向全光網絡的一種自然進化。推動這種技術的主要因素是需要保持連續的改進，提高容量和降低信息傳輸成本。智能光交換系統還為提供按需分配帶寬等高容量和動態服務創造了條件。
　　
　?。常?ＭＥＭＳ交換的概念很簡單。從輸入光纖傳入的一束光線，在兩面鏡子之間不斷反射，將光線傳到輸出光纖。每個鏡子可以圍繞它的兩個軸轉動，使任何輸入光纖與任何輸出光纖相連。兩個光纖用一個透鏡陣列校準，以控制在自由空間傳播的光束的粗細，并使光束損失最小。例如，ＣａｌｉｅｎｔＮｅｔｗｏｒｋｓ公司的ＤｉａｍｏｎｄＷａｖｅ２５６×２５６光交換機的插入損耗一般約為１．５分貝，最大為３ｄＢ。
　　
　?。常?ＭＥＭＳ交換的基本技術比較復雜，它需要許多要害技術，不僅在于ＭＥＭＳ制造和光學設計，而且在于封裝、電氣和光學互連、裝配和測試。此外，為了實現低損失和高可靠性，需要在光學設計的ＭＥＭＳ制造與封裝之間進行優化。在運行的可靠性方面，３ＤＭＥＭＳ交換機表現卓越。在加速老化測試中，它在例行執行了２０多億個交換周期后沒有出現任何故障。此外，它還曾在辦公環境下測試并進行高達５００ｇ的沖擊實驗，事后證實沒有對其造成任何不良影響。
　　
　　３ＤＭＥＭＳ交換機創造了許多有前途的應用，但它們的初期部署不如幾年前預想的那樣廣泛。原因在于由于最近技術泡沫的影響，從而使市場對于高容量光交換機的采購計劃有所保留。此外，３ＤＭＥＭＳ交換機部署速度較慢還歸因于全光交換機影響了網絡中的其它部分，因此必須對其進行改造以實現順利整合。

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