损耗:当光信号通过光开关时,将伴随着能量损耗。依据功率预算设计网络时,光开关及其级联对网络性能的影响很大。损耗和干扰将影响到功率预算。光开关损耗产生的原因主要有两个:光纤和光开关端口耦合时的损耗和光开关自身材料对光信号产生的损耗。一般来说,自由空间交换的光开关的损耗低于波导交换的光开关。如液晶光开关和MEMS光开关的损耗较低,大约1~2db。而铌酸锂和固体光开关的损耗较大,大约4db左右。损耗特性影响到了光开关的级联,限制了光开关的扩容能力。 交换粒度:不同的光网络业务需求,对交换的需求和光域内使用的交换粒度也有所不同。交换粒度可分为三类:波长交换、波长组交换和光纤交换。交换粒度反映了光开关交换业务的灵活性。这对于考虑网络的各种业务需求、网络保护和恢复具有重要意义。 无阻塞特性:无阻塞特性是指光开关的任一输入端能在任意时刻将光波输出到任意输出端的特性。大型或级联光开关的阻塞特性更为明显。光开关要求具有严格无阻塞特性。 升级能力:基于不同原理和技术的光开关,其升级能力也不同。一些技术允许运营商根据需要随时增加光开关的容量。很多开关结构可容易地升级为8×8或32×32,但却不能升级到成百或上千的端口,因此只能用于构建OADM或城域网的OXC,而不适用于骨干网上。 可靠性:光开关要求具有良好的稳定性和可靠性。在某些极端情况下,光开关可能需要完成几千几万次的频繁动作。有些情况(如保护倒换),光开关倒换的次数可能很少,此时,维持光开关的状态是更主要的因素。如喷墨气泡光开关,如何保持其气泡的状态是需要考虑的问题。 很多因素会影响光开关的性能,如光开关之间的串扰、隔离度、消光比等都是影响网络性能的重要因素。当光开关进行级联时,这些参数将影响网络性能。光开关要求对速率和业务类型保持透明。 MEMS光开关 MEMS(micro-electro-mechanical-systems)是由半导体材料,如Si等,构成的微机械结构。它将电、机械和光集成为一块芯片,能透明地传送不同速率、不同协议的业务。MEMS已广泛应用在工业领域。MEMS器件的结构很像IC的结构,它的基本原理就是通过静电的作用使可以活动的微镜面发生转动。从而改变输入光的传播方向。MEMS既有机械光开关的低损耗、低串扰、低偏振敏感性和高消光比的优点,又有波导开关的高开关速度、小体积、易于大规模集成等优点。基于MEMS光开关交换技术的解决方案已广泛应用于骨干网或大型交换网。 典型的MEMS光开关器件可分为二维和三维结构。
|