Anwendung von Kollimator Array in OXC

Die Entwicklung der optischen Austauschtechnologie

In 2000, die sich abzeichnende optische Add/Drop Multiplexing (OADM) Technologie, führte zu einer Ära des optischen Austauschs.Es konnte jedoch nur die Einbahnstraße von optischen Netzknoten nach oben und unten erreichen.

Rund um 2008 erschien die austauschbare OADM-Technologie (ROADM), die es der optischen Schicht ermöglicht, die Funktion des allseitigen Austausches zu haben.Seine Hauptstruktur ist eine mehrdimensionale ROADM (MD-ROADM) basierend auf mehreren 1XN-Selective Switching Units (WSS) entsprechend den unterschiedlichen Implementierungsmodin optischer Schaltknoten in der lokalen oberen und unteren Wellenlänge.ROADM durchlief drei Generationen und machte die Schaltfunktion immer kompletter und das Networking immer flexibler.Die Entwicklungsgeschichte des optischen Austauschs ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1  Geschichte der Entwicklung des optischen Austauschs

Die erste Generation von ROADM ist eine direktionslose, umverteilende OADM (Directioneless ROADM), die die WSS-Technologie auf der Streckenseite einführte, den Netzlichtaustausch auf der Streckenseite realisierte, aber die OADM-Kombination/Wellendivider (Mux/Demux) Struktur am Seitenrand bleibt,da sie nur die einzelnen Richtungssignale nach oben und unten unterstützen kann.

Die zweite Generation von ROADM ist eine farblose, direktlose ROADM (CD-ROADM).Das Modell verwendet zwei 1×N Typ WSS-Geräte, um den Mux/Demux zu ersetzen, der von der D-ROADM auf der Rückseite verwendet wird, wodurch der farblose, direktionslose, Up- und Down-Wellenlängenaustausch realisiert wird.Aber es gibt nur Singular oben und unten Kanal, und der Kanal wird blockiert werden, wenn mehrere Wellenlängen müssen auf und ab geschaltet werden.

Die dritte Generation von ROADM ist eine farblose, richtungslose, umstrittene ROADM (CDC-ROADM).Seine Kerntechnologie ist es, die Behinderung der oberen und unteren Welle der zweiten Generation CD-ROADM zu lösen.CDC - ROADM fügte multi - cast switch (MCS) Technologie in die Straße hinzu, die schließlich Ports und Zweige alle angeschlossen und realisiert die volle Wellenlänge Schaltfunktion, erfüllt die farblose, keine Richtung, keine Behinderung des freien Up und Down.

Alle oben genannten ROADM-Technologien haben Nachteile wie begrenzte Schaltdimension, komplexe Glasfaserverbindung, schwierige Bedienung und Wartung, schlechte Zuverlässigkeit und hohen Stromverbrauch.Mit der Entwicklung der optischen Netzwerktechnologie wird sich die nächste Generation der Technologie des Glasfaserschalters auf der Grundlage der Erfüllung der grundlegenden Funktionen der bestehenden CDC-RODAM zu größerer Dimension, höherer Integration, geringerem Stromverbrauch und vereinfachtem Betrieb und Wartung entwickeln.Dadurch kommt uns die OXC-Technologie (Optical Cross Connection) vor Augen.

Anwendung des OXC

Optical Cross-Connect (OXC) Switch ist eine Art N *N-Matrix optischer Switch, der mit 1 *N optischen Switches gebaut werden kann, wie in Abbildung 2 dargestellt, um ein N *N OXC Modul zu bauen, werden 2N 1 *N optische Switches benötigt.Da die Portnummer N steigt, steigen die Größe und die Kosten des OXC Moduls dramatisch, so dass die Portnummer in der Regel auf 32 x 32 beschränkt ist.

Abbildung 2  4×4 OXC Modul mit 8 1×4 Switches

2D MEMS optischer Switch

Die zweite technische Lösung für die OXC-Implementierung ist ein optischer Querschalter, der auf MEMS Micromirror Arrays basiert.Der erste optische Matrix-Schalter auf Basis der 2D-MEMS-Technologie wurde von L.Y. Lin et al von AT& gemeldet;T Laboratory in 1998, wie in Abbildung 3 gezeigt, um n-by-n-port optischer Schalter zu realisieren, ist ein N-by-n-Skala Mikromirror Array erforderlich.Alle optischen Wege dieser Art von MEMS optischer Schalter befinden sich in einer Ebene, weshalb er als 2D MEMS optischer Schalter bezeichnet wird.

Abbildung 3.Der erste 2D MEMS Matrix Switch

Li Fan von OMM berichtete über ein weiteres MEMS Micro-Mirror Array für Matrix Switches in 2002,

Abbildung 4.Das 2D MEMS Micro-Mirror-Array, das in 2002

Matrix auf der Basis von 2D MEMS Micro-Mirror-Array gemeldet wurde, hat die Vorteile einer einfachen Struktur und ist einfach zu verkapseln, aber seine Skalierbarkeit ist begrenzt, in der Regel ist die maximale Portnummer der optischen Schalter 2D MEMS auf 32 beschränkt.×32.Im optischen Schalter 2D MEMS wird ein 1D Kollimator-Array verwendet.

3D MEMS optischer Schalter

Um die Anzahl der OXC Ports weiter zu erweitern, wurden 3D MEMS optische Schalter entwickelt.Wie in Abbildung 5 gezeigt, umfasst 3D MEMS zwei MEMS Mikrolinsen-Array und zweidimensionales Kollimator-Array.Jede Eingangsfaser des Kollimators entspricht einem der ersten MEMS-Spiegel und jeder Ausgangsfaser des Kollimators; Kollimator array entspricht dem zweiten MEMS Mikrospiegel.Alle Mikro-Spiegel auf den MEMS-Chips können zwei Achsen Ablenkung sein, wie in Abbildung 6 gezeigt.

Abbildung 5.Grundstruktur der 3D MEMS OXC

Abbildung 6  Two-axis MEMS Tilt mirror array

Figure 7 ist ein weiteres 3D MEMS OXC von Bell LABS entwickelt.Es besteht aus zwei MEMS Micro-Mirror-Arrays, zwei 2D-Faserarrays und einer Fourier-Linse.Jeder Eingang-Ausgang-Link wird mit einem Mikro-Spiegel auf dem ersten MEMS-Chip und einem weiteren Mikro-Spiegel auf dem zweiten MEMS-Chip aufgebaut.

Abbildung 7.3D MEMS OXC von Bell Labs

Abbildung 8.3D MEMS OXC

  nbsp;

  nbsp;nbsp;

Abbildung 9.2D Faserarray und 2D Kollimator Array von MEISU

Zweidimensionale Faserarray oder zweidimensionale Kollimator Array wird in allen Arten von 3D MEMS optischen Switches verwendet.

Wavellength Selection Switch (WSS) auf Basis der MEMS-Technologie

Figure 10 WSS basierend auf der MEMS-Technologie

Wavellength Selection Switch (WSS) basierend auf Silicon Liquid Crystal (LCoS) Technology

Dank der Entwicklung von WSS Switches auf Flüssigkristall auf Silicon (LCoS) ist CDC-ROADM in der Lage, sich in den OXC zu entwickeln.Daher werden die Schaltgröße und die obere und untere Wellenöffnung an der gesamten Ausrüstung multipliziert.

LCoS-Technologie wird verwendet, um den Brechungsindex von Silizium-basierten Flüssigkristallen durch Spannung zu steuern und dann die reflektierte Phase der einfallenden Lichtwellenlänge zu steuern, um die Richtungswechsel von Lichtstrahlen zu erreichen, wie in Abbildung 12 gezeigt.

Abbildung 11  WSS auf der Grundlage von Silicon Liquid Crystal (LCoS) Technologie

Abbildung 12  LCoS-Technologie

MEISU hat 1D und 2D-Glasfaser-Array und Kollimator-Array für verschiedene optische selektive Schalter entwickelt. Alle Arrays von MEISU&"";42;s WSS selektiver Lichtschalter für die Wellenlänge kann nach Kundenwunsch&",3539 angepasst werden;Anforderungen.

PIC From http://www.53179.net/a/yule/364.html