新的光交換機技術(shù)

現(xiàn)在有了基于熱學、液晶、聲學和微機電（MEM：Micro－Electro－Mechanical）技術(shù)的光交換機。

熱光交換機采用了和調(diào)節(jié)熱量的聚合作波導。交換由公布于聚合體堆中的薄膜加熱元素控制。當電流通過加熱器時它改變了波導分支區(qū)域內(nèi)的熱量分布,從而改變了折射率,這樣就可將光耦會從生波導引導至目的分支波導。這種光交換機的體積非常小，能實現(xiàn)微秒級的交換速度。它的缺點在于介入損耗較高，串音較嚴重，消光率較低，耗電量較大，并且要求有良好的散熱器。

液晶光交換機內(nèi)包含有液晶片極化光束分離器（PBS）或先來調(diào)相器。液晶片的作用是旋轉(zhuǎn)入射光的極化角。當電極上沒有電壓時，經(jīng)過液晶片的光線的極化角為90度，當有電壓加在液晶片的電極上時，入射光束將維持它的極化狀態(tài)不變。PBS或光束調(diào)相器起路由器的作用，將信號引導到目的端口。對極化敏感或不敏感的矩陣交換機都能利用這種技術(shù)。

當使用向列的液晶時，交換機的交換速度大約為100毫秒，當使用鐵電的液晶時，交換速度為10微秒。使用液晶技術(shù)可以構(gòu)造多通路交換機，但它的缺點是損耗較大，熱漂移量較大，串音較嚴重，驅(qū)動電路也比較昂貴。

第三種光交換機是基于聲光技術(shù)的。在這種交換機中，通過在光介質(zhì)（例如TeO2晶體）中加入橫向聲波，可以將光線從一根光纖準確地引導到另一極光纖。

聲光交換機可以實現(xiàn)微秒級的交換速度。利用這種技術(shù)可以方便地構(gòu)建端口數(shù)較少的交換機。但是它并不適于矩陣交換機，這是因為需要復雜的系統(tǒng)通過改變頻率來控制交換機。此外，這種交換機的表耗隨波長變化較大，驅(qū)動電路也比較昂貴。

另一種令人感興趣的交換機采用了MEM技術(shù)能在空閑的空間內(nèi)調(diào)節(jié)光束。目前已經(jīng)開發(fā)出了多種MEM交換機，它們采用了不同類型的特殊微光器件，這些器件由小型化的機械系統(tǒng)激活。

MEM交換機的憂點在于體積小集成度高，并可像集成電路那樣大規(guī)模生產(chǎn)。但要想使MEM成為一種可行的有利可圖的替代技術(shù)還需要在生產(chǎn)過程上作進一步的努力。

光子網(wǎng)絡中的光交換機

除了傳統(tǒng)的應用外，光交換機還將在新興的多通路、可重新配置的光子網(wǎng)絡中發(fā)揮越來越重要的作用。要想使全光同成為現(xiàn)實就需要實現(xiàn)諸如DWDM，光分插復用器（OADM）和先交叉連接設備（OXC）這樣的技術(shù)。

到目前為止，DWDM已經(jīng)成為在長距離和城域網(wǎng)通信應用中主要使用的全光同技術(shù)。在一個用戶不斷增長的網(wǎng)絡環(huán)境中引入OADM和OXC網(wǎng)元將有助于靈活地使用和分配波長。這些新的網(wǎng)元可以幫助運營商在光子層重新配置網(wǎng)絡流量已獲得***的數(shù)據(jù)傳輸，并能在鏈路發(fā)生故障時迅速恢復。全光網(wǎng)最終會丟棄緩慢而昂貴的光電轉(zhuǎn)換器，從而使未來的網(wǎng)絡以更迅速更經(jīng)濟的方式運行。    OADM和OXC都需要更大的光交換容量。

 通過使用光交換機，OADM可以在網(wǎng)絡的某個節(jié)點從WDM信號中選出并卸下一個波長，然后再在原波長上加入一個新的信號繼續(xù)向下一個節(jié)點傳輸。這種功能極大地加強了全光網(wǎng)絡中的負載管理能力。    在一個簡單的OADM設計中 ，2*2光交換機和DWDM復用／解復用過濾器可以裝進一個模塊以實現(xiàn)波長的選擇性分插功能。在這種OADM中加入可變衰減器，光子探測器等部件，還能發(fā)展出一些新的無功能。

在DWDM網(wǎng)絡中，OXC能在M*N的光纖輸入輸出之間提供動態(tài)的交換連接。這樣，光交叉連接交換機就能在矩陣配置寧提供無阻塞的一到多連接。OXC能提高網(wǎng)絡的生存能力，降低網(wǎng)管成本，在光子層重新配置信號路由，這樣就不再需要復殺而昂貴的數(shù)字交換機了。OXC操作于光城，這樣就可憑借其波長、比特率和協(xié)議透明性等特點容納未來的T比持數(shù)據(jù)沈。

光交換機的未來   

除了上面討論的多種多樣的光交換機外，由于在OADM和OXC應用中提出了更高的速率、性能和可靠性要求，新的和改進的交換機技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)?；诠饫w的非強性特征的全光交換設備就是新出現(xiàn)的技術(shù)。使用非線性定向耦合器作為光交換機就是其中一例。耦臺器由靠得很近的兩根針芯組成。當兩極料芯的相位先配時，纖芯會分開，從而產(chǎn)生了開關效應。由于又換是在光纖內(nèi)完成的，這種交換機具有較高的交換速度，較低的損耗，并在矩陣配置中可實現(xiàn)多級級聯(lián)，因此很有希望在未來的光網(wǎng)絡中采用。

由于光網(wǎng)絡容量持續(xù)擴展，而電又換機不適應超過吉比特速率的要求，開發(fā)高速高性能的交換機就成為必然的趨勢。當出現(xiàn)更有效的信號管理方式時，全光同給最終會變成事實。在未來的大容量光網(wǎng)絡中，光交換機必將起到關鍵的作用。

光交換機的內(nèi)容不僅僅局限于以上這些內(nèi)容，希望大家多多掌握。

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