MEMS交换机可降低通讯基础设施成本

最近几年，业界在开发全光交换机方面取得了很大的进展，非凡是基于利用ＭＥＭＳ技术的３Ｄ交换结构逐渐浮现，成为超过２Ｄ ｃｒｏｓｓｂａｒ方案的主要技术。３Ｄ ＭＥＭＳ技术对于普通的光学通讯有两种类型的应用，即单机光纤交换和核心网络波长交换。前者已经在实验室和自动测试中具有一些小规模的应用，但后者最终有望实现更高的价值：提供一个集中的和智能的光学网络中枢。
实际上，已经有几家公司展示了利用光纤实现的出色的光学性能，而且光损耗很低。尽管并非所有人都认为这是一种成熟的技术，但早期部署的新型高速互联网和数据网络，已经开始用它来实现智能和动态的光学网络层。而且，虽然光电交换机经常与全光交换机发生冲突，但这两种技术实际上构成一种互补的关系，全光交换机工作在网络核心，而光电电路交换机和路由器则处于网络边缘。
３Ｄ ＭＥＭＳ交换实际上提供了无限的交换能力，而目前尚没有其它的光交换技术可用。随着ＡＳＩＣ驱动器集成到一块芯片上，以及可变衰减、功率监测或波分复用等集成到一起，３Ｄ ＭＥＭＳ交换机的性能将不断改善，而成本将继续下降。就像可调激光一样，基于ＭＥＭＳ的光交换机也是开发下一代网络通讯基础设施的要害部分，它使我们更接近实现透明和可配置光学网络的目标。
自从上世纪９０年代成功部署了用于点对点传输的光放大器和波分复用技术，此后光学交换就代表了向全光网络的一种自然进化。推动这种技术的主要因素是需要保持连续的改进，提高容量和降低信息传输成本。智能光交换系统还为提供按需分配带宽等高容量和动态服务创造了条件。
３Ｄ ＭＥＭＳ交换的概念很简单。从输入光纤传入的一束光线，在两面镜子之间不断反射，将光线传到输出光纤。每个镜子可以围绕它的两个轴转动，使任何输入光纤与任何输出光纤相连。两个光纤用一个透镜阵列校准，以控制在自由空间传播的光束的粗细，并使光束损失最小。例如，Ｃａｌｉｅｎｔ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ 公司的ＤｉａｍｏｎｄＷａｖｅ ２５６×２５６光交换机的插入损耗一般约为１．５分贝，最大为３ｄＢ。
３Ｄ ＭＥＭＳ交换的基本技术比较复杂，它需要许多要害技术，不仅在于ＭＥＭＳ制造和光学设计，而且在于封装、电气和光学互连、装配和测试。此外，为了实现低损失和高可靠性，需要在光学设计的ＭＥＭＳ制造与封装之间进行优化。在运行的可靠性方面，３Ｄ ＭＥＭＳ交换机表现卓越。在加速老化测试中，它在例行执行了２０多亿个交换周期后没有出现任何故障。此外，它还曾在办公环境下测试并进行高达５００ｇ的冲击实验，事后证实没有对其造成任何不良影响。
３Ｄ ＭＥＭＳ交换机创造了许多有前途的应用，但它们的初期部署不如几年前预想的那样广泛。原因在于由于最近技术泡沫的影响，从而使市场对于高容量光交换机的采购计划有所保留。此外，３Ｄ ＭＥＭＳ交换机部署速度较慢还归因于全光交换机影响了网络中的其它部分，因此必须对其进行改造以实现顺利整合。