基于MEMS 全光交換矩陣的設計與實現*

［付益］

1 引言

伴隨5G 時代的普及，大數據、物聯網、云計算、區塊鏈、人工智能等技術將獲得迅速發展?；ヂ摼W中的業務量以指數規律呈爆炸式增長姿勢，它對網絡通信的傳輸帶寬和交換容量提出了更高要求，各大網絡運營商普遍采用以波分復用技術為平臺的光傳輸網來提供大容量、高速率的帶寬。光交叉連接設備為光傳輸網的核心單元，是一種兼有復用、光交叉連接、保護/恢復、監控和網絡的多功能OTN 傳輸設備。其交叉連接功能由光交換矩陣實現。光交換矩陣是為光分組提供合理的光鏈路，完成交換和控制功能，實現簡單而極其高速的光交換處理。

目前，在光傳輸網中各種不同交換原理和實現技術的光交換被廣泛地提出。不同原理和技術的光交換具有不同的特性，適應于不同的場合。根據光交換的交換介質區分，可分有自由空間交換和波導交換。微電子光交換（MEMS）為自由空間交換，是由半導體材料，如Si 等構成的微機械結構器件。MEMS 光交換是將機械、光和電集成一體，能透明的傳送不同協議、不同速率的業務。MEMS 器件的結構類似IC 的結構，它的基本原理是通過靜電的作用使可以活動的微型鏡面發生移動，而改變輸入光信號的傳輸方向。

2 主要組成

全光交換矩陣由光切換單元、電源單元、控制單元和屏幕顯示單元組成，如圖1 所示。

圖1 全光交換矩陣組成圖

光路切換單元的主要功能是在控制單元的作用下，把輸入端的光信號切換到指定的輸出端口輸出?！?br>