光スイッチの主な用途

光スイッチは光ファイバー伝送システムに不可欠な部分であり、「全光」ネットワークの発展に貢献します。 光スイッチは、ポートの 1 つで光信号を受け取り、決定されたルーティングに基づいて別のポートを介して光信号を送信する単純なスイッチです。

 

光スイッチには、O-E-O (Optical to Electrical to Optical) と O-O-O (全光スイッチ) の 2 つの基本的なタイプがあります。 それぞれが独自の特徴と機能を備えた光ファイバー システム内での役割を果たします。

 

OEO スイッチは、今日のネットワークですでに使用されているテクノロジーです。 この技術の問題点は、将来的には光伝送の速度に追いつけなくなる可能性があることです。 OEO スイッチはビット レートとプロトコルにも依存します。つまり、(OOO スイッチとは異なり) プロトコルを使用し、送信されたフレームのビットを引き続き処理する必要があります。 ヘッダー情報を処理する機能があり、これに基づいてルーティングを決定できます。 OOO スイッチは、将来の AON (オール オプティカル ネットワーク) の可能性を秘めていますが、まだ新興テクノロジーであり、OEO スイッチが現在保持しているインテリジェンスがなければ適切に機能しません。

 

 

 

プロトコルと標準

OEO スイッチは、SONET 同期光ネットワークまたは SDH (同期デジタル階層) の範囲内ですでに使用されています。 SONET と SDH は、光ネットワークで必要な非常に高速なデータ レートをサポートするために設定された多重化プロトコル標準です。

 

光スイッチング ネットワークは、高密度波長分割多重 (DWDM) を利用します。 これは、複数の信号を単一の光ファイバー上で共有できる多重化技術であり、各信号は異なる波長 (つまり、異なる光スペクトル) を共有します。 現在の DWDM システムは、1 本のファイバー上で最大 160 の異なる信号を伝送します。 これにより、今日のネットワークの帯域幅が大幅に向上します。 光ネットワークは、IP やイーサネットなどの従来のネットワークの標準プロトコルを使用します。

 

光スイッチは間もなく、GMPLS (Generalized MPLS) として知られるネットワーク アーキテクチャ内で動作するようになります。

 

アプリケーション

 

主なアプリケーションは、光保護、テスト システム、リモートで再構成可能なアドドロップ マルチプレクサです。

 

NxM マトリックス スイッチ - このスイッチは、入力に標準の通信光 SFP (Small Form Pluggable) トランシーバを使用して、入力光信号をネイティブの電気デジタル データ ストリームに変換します。 同様の光トランシーバが対応する出力のそれぞれで使用され、スイッチされた電気データ ストリームを光信号に変換してさらに送信します。 スイッチ マトリクスは電気的なもので、信号をクリーンアップして元の状態に戻し、変換関連の異常を軽減するためのリクロッキングやリタイミングなどの機能が含まれています。

ファイバー切断などの中断後のサービス回復のためのパッシブ保護スイッチング。 送信場所で信号は 2 つの冗長信号に分割され、2 つの異なる光パスを介して送信されます。 このスイッチ設計は、同じ送信機から異なるファイバー パスを介してこれら 2 つの光信号を受け取り、各ファイバー上の光アクティビティを監視します。 1 つのパスがプライマリ光パスとして設定され、このプライマリ パスが中断された場合、または信号レベルが事前に設定された光しきい値を下回った場合は、自動的に冗長ファイバ パスに切り替わります。

スイッチの一般的な用途の 1 つは、ファイバー伝送路の障害を監視して特定できるリモート ファイバー テスト システム (RFTS) です。

光スイッチの新たなアプリケーションは、光クロスコネクトです。 光クロスコネクトは、光スイッチング ファブリックを利用して、複数の光入力と出力の間の相互接続を確立します。 光クロスコネクトは、スイッチを使用してデータを転送する電子ルーターに似ています。 OXC には、一連の光スイッチ全体が含まれる場合があります。

光スイッチの種類 MEMS

微小電気機械システム (MEMS) は、物理的に実現可能な製品に開発された最初の全光学デバイスであり、現在では最初の電子変換を必要としない最も一般的な波長スイッチング技術です。 これらのデバイスは通常、数百マイクロメートルから数ミリメートルの範囲の可動ミラーを多数備えたシリコンで作られた非常に小さな機構です。 これらのミラーはシリコン ウェーハ上に存在し、アレイとしてパックされています。 スイッチは、これらのミラーを通してあるポートから別のポートに光波を偏向させることによって機能します。

 

液晶スイッチ

液晶スイッチは、液晶内の光の偏光効果を利用して (ラップトップの画面に使用されるタイプと同様)、光を切り替えます。 液晶スイッチの利点は消費電力が低いことです。

 

バブルスイッチ

Photonic Switching Platform と呼ばれるバブルベースのスイッチは、インクジェット プリンタで使用されているものと同様の技術を使用して、Agilent Technologies Inc によって開発されました。 このスイッチは、mov なしで 32x32 スイッチを使用できます。MEMSの部品です。

 

熱光学スイッチ

これらのスイッチは通常、1x2 から 6x6 スイッチまでの拡張性が小さくなります。 スイッチには、デジタル光スイッチ (DOS) と干渉型スイッチの 2 つの主なタイプがあります。 DOS は、光の屈折率を変化させることによって機能します。 1x2 Y スイッチを使用すると、光はスイッチの両方のアームを通過します。 アームの 1 つが加熱され、スイッチの光が遮断されます。