L'application principale du commutateur optique

Les commutateurs optiques font partie intégrante des systèmes de transmission par fibre optique et contribuent au développement du réseau « tout optique ». Un commutateur optique est simplement un commutateur qui accepte un signal photonique sur l'un de ses ports et l'envoie via un autre port en fonction de la décision de routage prise.

 

Il existe deux types de base de commutateurs optiques : l'O-E-O (Optique à Électrique à Optique) et l'O-O-O, ou commutateur tout optique. Chacun a sa place dans les systèmes à fibre optique avec ses caractéristiques et capacités uniques.

 

Le switch OEO est une technologie déjà utilisée dans les réseaux aujourd’hui. Le problème avec cette technologie est qu’elle ne pourra peut-être pas suivre la vitesse de transmission optique à l’avenir. Les commutateurs OEO dépendent également du débit binaire et du protocole, ce qui signifie que les protocoles doivent être utilisés et que les bits des trames transmises doivent toujours être traités (contrairement aux commutateurs OOO). Ils ont la capacité de traiter les informations d’en-tête et de prendre des décisions de routage en fonction de celles-ci. Le commutateur OOO détient la promesse du futur AON - All Optical Networks, mais il s'agit encore d'une technologie émergente et ne peut pas fonctionner correctement sans l'intelligence que possèdent actuellement les commutateurs OEO.

 

 

 

Protocoles et normes

Les commutateurs OEO sont déjà utilisés dans les limites des réseaux optiques synchrones SONET ou de la hiérarchie numérique synchrone SDH. SONET et SDH sont des normes de protocole de multiplexage qui ont été configurées pour prendre en charge les débits de données très rapides requis dans les réseaux optiques.

 

Les réseaux de commutation optique utilisent le multiplexage par répartition par ondes denses (DWDM). Il s'agit d'une technique de multiplexage dans laquelle plusieurs signaux peuvent être partagés sur une seule fibre optique, chaque signal partageant une longueur d'onde différente (c'est-à-dire un spectre de lumière différent). Les systèmes DWDM transportent aujourd'hui jusqu'à 160 signaux différents sur une seule fibre. Cela améliore considérablement la bande passante des réseaux actuels. Les réseaux optiques utilisent le protocole standard des réseaux traditionnels, tels que IP et Ethernet.

 

Le commutateur optique fonctionnera bientôt au sein d'une architecture réseau connue sous le nom de GMPLS (Generalized MPLS).

 

Applications

 

Les principales applications sont la protection optique, les systèmes de test et les multiplexeurs add-drop reconfigurables à distance.

 

Commutateur matriciel NxM - Ce commutateur utilise des émetteurs-récepteurs optiques SFP (Small Form Pluggable) de télécommunication standard sur les entrées pour convertir le signal optique entrant en son flux de données numériques électriques natif. Des émetteurs-récepteurs optiques similaires sont utilisés sur chacune des sorties correspondantes pour reconvertir le flux de données électriques commuté en un signal optique pour une transmission ultérieure. La matrice de commutation est électrique et comprend d'autres fonctions telles que le reclocking et le resynchronisation pour aider à nettoyer le signal et à le ramener à son état d'origine, en éliminant toute anomalie liée à la conversion.

Commutation de protection passive pour le rétablissement du service suite à une interruption, telle qu'une coupure de fibre. Au point de transmission, le signal est divisé en deux signaux redondants et envoyé sur deux chemins optiques différents. Cette conception de commutateur accepte ces deux signaux optiques provenant du même émetteur via les différents chemins de fibre et surveillera l'activité optique sur chaque fibre. Un chemin est défini comme chemin optique principal et basculera automatiquement vers le chemin de fibre redondant si ce chemin principal devait être interrompu ou si le niveau du signal tombe en dessous d'un seuil optique prédéterminé.

Une application courante des commutateurs concerne les systèmes de test de fibre à distance (RFTS) qui peuvent surveiller et localiser un défaut sur une ligne de transmission par fibre optique.parties de MEMS.

 

Commutateurs thermo-optiques

Ces commutateurs sont normalement peu évolutifs, de 1x2 à 6x6 commutateurs. Il existe deux principaux types de commutateurs : les commutateurs optiques numériques (DOS) et les commutateurs interférométriques. Le DOS fonctionne en modifiant l'indice de réfraction de la lumière. À l'aide d'un interrupteur 1x2 Y, la lumière traverse les deux bras de l'interrupteur. L'un des bras est chauffé et la lumière sera bloquée dans l'interrupteur.

Une application émergente des commutateurs optiques est la connexion croisée optique. Les interconnexions optiques utilisent des structures de commutation optique pour établir une interconnexion entre plusieurs entrées et sorties optiques. Les connexions croisées optiques sont similaires aux routeurs électroniques qui transmettent des données à l'aide de commutateurs. Un OXC peut contenir toute une série de commutateurs optiques.

Types de commutateurs optiques MEMS

Le système microélectrique et mécanique (MEMS) a été le premier dispositif entièrement optique à être développé en un produit physiquement réalisable et constitue désormais la technique de commutation de longueur d'onde la plus courante sans conversion électronique initiale. Ces dispositifs sont généralement de minuscules mécanismes en silicium, dotés de nombreux miroirs mobiles allant de quelques centaines de micromètres à quelques millimètres. Ces miroirs existent sur une plaquette de silicium et sont regroupés sous forme de réseau. Le commutateur fonctionne en déviant les ondes lumineuses d’un port à un autre à travers ces miroirs.

 

Commutateurs à cristaux liquides

Le commutateur à cristaux liquides utilise les effets de polarisation de la lumière dans les cristaux liquides (similaires à ceux utilisés pour les écrans d'ordinateurs portables) pour allumer la lumière. Les avantages du commutateur à cristaux liquides résident dans sa faible consommation d’énergie.

 

Interrupteur à bulles

Un commutateur à bulles, appelé Photonic Switching Platform, a été développé par Agilent Technologies Inc, en utilisant une technologie similaire à celle utilisée dans les imprimantes à jet d'encre. Ce commutateur est capable d'utiliser des commutateurs 32x32 sans le déplacement