試論光通信網(wǎng)絡(luò)中的光開關(guān)技術(shù)

劉蘭

【摘要】 逐漸著，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，光通信技術(shù)與其融合便顯得異常的重要。而光開關(guān)技術(shù)作為光通信當(dāng)中的一個(gè)重要組成部分，其在光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)倒換領(lǐng)域、光纖測(cè)試領(lǐng)域、自愈環(huán)組網(wǎng)領(lǐng)域等中有著廣泛的應(yīng)用前景。加之現(xiàn)階段我們國家的各個(gè)行業(yè)對(duì)于光開關(guān)技術(shù)的研究都保有極大程度的注意。所以光開光技術(shù)在近幾年的研究過程當(dāng)中將會(huì)具有很大的研究前景。藉此，本文立足于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大環(huán)境，對(duì)光通信網(wǎng)絡(luò)中的光開關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的研究。（感覺摘要寫的太寬泛了，希望能夠針對(duì)光開關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用展開來寫，例如，光開關(guān)技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)倒換領(lǐng)域、光纖測(cè)試領(lǐng)域、自愈環(huán)組網(wǎng)等中有著廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)其研究至關(guān)重要，......）

【關(guān)鍵詞】 光通信 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 光開關(guān) MEMS

前言：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與演變，光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)在了人們的視野當(dāng)中，基于光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)越性，該技術(shù)已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，而光開關(guān)技術(shù)作為大背景之下的一個(gè)重要組成部分，對(duì)其技術(shù)的發(fā)展研究有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

一、光開關(guān)形式

光開關(guān)技術(shù)因?yàn)槠湓趯?shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中所具有的低成本性以及高效穩(wěn)定性能，最終在社會(huì)發(fā)展過程當(dāng)中起著重要的作用。筆者認(rèn)為光開關(guān)技術(shù)在未來的發(fā)展過程當(dāng)中具有著很大的市場(chǎng)發(fā)展前景。當(dāng)下光開關(guān)技術(shù)有 MEMS、機(jī)械式多個(gè)方面。

1、MEMS。MEMS光開關(guān)其實(shí)是一種自由空間類型的微型光開關(guān)。也是當(dāng)下世界范圍內(nèi)最具研究價(jià)值的技術(shù)。其主要是應(yīng)用微鏡反射原理對(duì)光進(jìn)行轉(zhuǎn)換的一種開關(guān)技術(shù)，其實(shí)際的組成是半導(dǎo)體。在應(yīng)用過程當(dāng)中，它會(huì)把電、機(jī)械和光共同設(shè)計(jì)在同一個(gè)芯片之上。這樣就可以直接透明的進(jìn)行不同速率、不同協(xié)議的業(yè)務(wù)處理。MEMS光開關(guān)所具有的驅(qū)動(dòng)方式為靜電驅(qū)動(dòng)、磁致伸縮等多種方式。其應(yīng)用到的制作材料有單晶硅、氧化硅等多種類型。除了這些材料之外，還將會(huì)應(yīng)用到鋁等多種金屬材料?；贛EMS光開關(guān)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，其在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中具有極大的靈活性[1]。

2、機(jī)械式光開關(guān)。雖然MEMS光開關(guān)具有很大的應(yīng)用價(jià)值，但是目前的市場(chǎng)表現(xiàn)，仍然是機(jī)械式光開關(guān)的應(yīng)用最為廣泛。其主要的應(yīng)用價(jià)值在于使用簡(jiǎn)便，并且設(shè)備應(yīng)用的損耗較小。但是其具有的缺點(diǎn)也十分的鮮明，機(jī)械式光開關(guān)的時(shí)間以ms為主，并且其所具有的設(shè)備體積較大。單個(gè)器件難以做成4×4以上的開關(guān)陣列，只能通過級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械式光開關(guān)發(fā)展已比較成熟，可分為移動(dòng)光纖、移動(dòng)套管、移動(dòng)準(zhǔn)直器、移動(dòng)反光鏡、移動(dòng)棱鏡和移動(dòng)耦合器[2]。

二、新的光開關(guān)技術(shù)

光開關(guān)是光通信網(wǎng)絡(luò)大容量通信的技術(shù)基礎(chǔ)。如果在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中可以讓這種技術(shù)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中的順暢運(yùn)行，那么基于光通信的優(yōu)越性，我們完全可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的光速原則。但是現(xiàn)階段的光開關(guān)技術(shù)在實(shí)際的工作過程當(dāng)中，當(dāng)光信號(hào)傳輸?shù)酵返姆种c(diǎn)時(shí)，那么光信號(hào)需要被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。所以在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，其實(shí)際的傳輸速度一直比不上半導(dǎo)體。隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展以及技術(shù)的水平的進(jìn)一步提升，光開關(guān)在實(shí)際生活當(dāng)中的應(yīng)用情況越來越多。而世界之上的很多國家都在對(duì)其進(jìn)行積極的研究[3]。瑞士的納沙泰爾大學(xué)研究出了一個(gè)微小開關(guān)，這個(gè)微型光開關(guān)可以將一個(gè)光纖路線當(dāng)中所輸出的信號(hào)，選擇性的轉(zhuǎn)換到任何一個(gè)接收器當(dāng)中。而這個(gè)實(shí)驗(yàn)開關(guān)的基本特點(diǎn)在于其內(nèi)部具有一個(gè)自適應(yīng)反射鏡，而這個(gè)自適應(yīng)反射鏡可以對(duì)光信號(hào)在轉(zhuǎn)化過程當(dāng)中所出現(xiàn)的像差進(jìn)行修正與調(diào)整。日本三菱電機(jī)公司也通過進(jìn)一步的研究，發(fā)明了一個(gè)無須將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的設(shè)備，并且這個(gè)開關(guān)的成本與以往的開關(guān)相比也得到了進(jìn)一步的降低?；诂F(xiàn)階段我們國家的光通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際的運(yùn)行過程當(dāng)中，所應(yīng)用到的信號(hào)傳輸模式全部是光電光的模式。簡(jiǎn)單的來說就是在光信號(hào)的傳輸過程當(dāng)中，需要將原有的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，而在隨后的傳輸過程當(dāng)中，還需要將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)。而此種運(yùn)行方式最終將會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行成本進(jìn)一步增加。所以對(duì)光開關(guān)的進(jìn)一步完善與發(fā)展過程變得越來越重要。而隨著人們對(duì)于光通信網(wǎng)絡(luò)的重視程度進(jìn)一步提升，未來光開關(guān)市場(chǎng)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展與完善。當(dāng)市場(chǎng)變得復(fù)雜，行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)力最終決定必將會(huì)落實(shí)到科學(xué)技術(shù)水平之上，而這也正是我們國家現(xiàn)階段所欠缺的東西。因此，對(duì)于科技的發(fā)展還需進(jìn)一步完善[4]。

結(jié)束語：綜上所述，光開關(guān)技術(shù)是光通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的一個(gè)重要組成部分，在實(shí)際的光通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用，無論是出于對(duì)其技術(shù)體系完善的角度來說，還是從能源設(shè)備進(jìn)一步發(fā)展來說，光開關(guān)技術(shù)都具有十分重要的作用。光交換技術(shù)作為光通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)核心所在，其基本的應(yīng)用表現(xiàn)就是光開關(guān)。本文以上內(nèi)容對(duì)當(dāng)下光通信網(wǎng)絡(luò)中的光開關(guān)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的研究。從其技術(shù)的基本應(yīng)用體現(xiàn)來說，光開關(guān)具有著十分鮮明的發(fā)展前景，其應(yīng)用必將會(huì)進(jìn)一步完善與普及。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張寧，紀(jì)越峰. 光通信網(wǎng)絡(luò)中的光開關(guān)技術(shù)[J]. 光通信技術(shù)，2004，04：7-10.

[2]蘭衛(wèi)華. MOEMS光開關(guān)陣列芯片的研究[D].中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所），2005.

[3]曹鐘慧. 應(yīng)用于光通信的非硅基底光開關(guān)與光衰減器的研究[D].浙江大學(xué)，2005.

[4]范劉艷. 用于Crossbar網(wǎng)絡(luò)的光開關(guān)的設(shè)計(jì)[D].遼寧師范大學(xué)，2013.