随着光纤通讯技术的发展和密集波分复用系统的利用，光联网已经成为网络发展的趋向。光联网络技术的实现重要依赖于光开关、光滤波器、光放大器、密集波分复用(DWDM)技术等器件和技术的进展。密集波分复用技术的发展是推动全光通讯发展的沉要成分，而光联网的提出将使设备造作商、电信运营商都面对巨大的机缘与挑战。

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光开关是全光互换中的关键器件，可实此刻全光层的路由选择、波长选择、光交叉衔接以及自愈；さ戎澳。目前光开关重要利用蕴含：

光交叉衔接(OXC)。OXC由光开关阵列组成，重要实现动态的光蹊径治理、光网络的故障；ぁ⒔媒菰龀ば乱滴竦。光交叉衔接对开关的要求重要有低插损、低 串扰、低开关功夫以及无阻塞运作。目前微机电系统技术已经在光互换利用中进入尝试阶段，由于其对波长、数据速度和信号体式都通明，在不远的未来有但愿实现光层上的互换。

用光开关实现网络的自动；さ够。当光纤断裂或传输产生故障时，就能够通过光开关扭转业务的传输蹊径，实现对业务的；。通常这种；さ够恢恍1×2端口的光开关就能够实现。

用1×N光开关实现网络监控。在远端光纤测试点通过1×N光开关把多根光纤接到一个光时域反射仪(OTDR)上，通过光开关倒换实现对所有光纤的监测；蛘卟迦胪绶治鲆鞘迪滞缭谙叻治。

光纤通讯器件测试。光器件、光缆以及子系统产品在测试过程中，能够使用光开关同时测试多个器件，从而简化测试，提高效能。

光分插复用器(OADM)。重要利用于环形的城域网中，实现单个波长和多个波长从光路自由高低。用光开关实现的OADM能够通过软件节造动态高低肆意波长，这样将增长网络配置的矫捷性。

传统的光开关技术重要选取固态波导和光机械两种技术：固态波导开关由于有较高的串音、损耗和功耗，只能在有限的开关阵列中利用，不适合向大规模的开关阵列中扩大;机械开关固然有比力低的插入损耗和串音，但其设备重大、可扩大性通常，也不合用于大规模的开关阵列。目前已经涌现了好多新技术，重要蕴含微机电光开关、喷墨气泡光开关、液晶光开关、热光效应开关、声光效应开关、全息开关、液晶光栅开关等。

通常重要用以下参数调查光开关：开关速度、阵列大幼、损耗、靠得住性以及可扩大性等；诜制绲睦，各类技术的发展也不尽一样。下面对几种重要技术及其利用进行分析：

基于微机电系统(MEMS)的光开关，由于其与光信号的体式、波长、和谈、调造方式、偏振、传输方向等均无关，并且在损耗、扩大性上都要优于其它类型，与未来光网络发展所要求的通明性和可扩大等趋向相切合，有可能成为主题光互换器件中的主流。其道理就是通过静电或其他节造力使能够活动的微镜产活泼弹，从而扭转输入光的传布方向。由于MEMS技术能够利用类似IC的工艺成批加工出产，只管造作过程比力复杂，但是能够批量出产，因而降低了单个的成本。

目前二维子系统最大容量是32×32端口，多个子系统能够衔接起来形成大的交叉阵列，最大能够达到512×512端口。由因而机械活动，MEMS光开关的开关功夫都在ms量级。MEMS光开关的插损比力大，重要蕴含透镜的耦合损耗、高斯光传布损耗以及镜子角度误差引起的损耗。OMM公司4×4光开关的插损达 到3dB，16×l6开关阵列的插损增长到5至7dB。另表，任何机械摩擦、磨损以及表部振动都可能使它的靠得住性降低。

OMM公司预计于2001年中期推出三维产品;在道理上类似二维规划，但在N个输入光纤和N个输出光纤之间仅使用了2×N个微镜，每个微镜都有N个可能的地位，因而驱动结构极度复杂，成本也随之增长。

只管MEMS技术还有好多不及，但仍得到了多多公司的推崇，技术也在蓬勃发展。Nortel在2000岁首以32.5亿美元购得造作MEMS光器件的Xros公司。Lucent推出了Wave Star Lamda Router的全光路由系统，其光交叉衔接系统可实现224×224的互换容量。

Agilent (安捷伦)公司结合喷墨打印和硅平面光波导两种技术，开发出一种二维光交叉衔接系统。安捷伦公司的全光互换芯片曾在OFC2000年会上引起轰动。该设备 由很多交叉的硅波导和位于每个交叉点的微型管路组成，微型管路里填充一种与折射率匹配的液体用以允许缺省前提下的无互换传输。当有入射光照入并必要互换 时，一个热敏硅片会在液体中产生一个幼泡(Bubble)，幼泡将光从入射波导中的光信号全反射至输出波导。

Agilent公司目前已经造作出32×32和32×16端口光开关子系统，并且能够把这些子系吐洮接起来组成更大的互换阵列。其开关响应功夫幼于10ms，能够用于光纤；さ 换。并且，这种开关对偏振有关损耗和偏振模色散都不敏感;由于器件自身没有可活动部件，因而靠得住性很好，能够满足电信利用中功夫靠得住性要求;同使剽种光开 关能够大批量出产。目前供给商有Agilent公司。

液晶(Liquid crystal)光开关是凭据其偏振个性来实现互换的。典型的液晶器件蕴含无源和有源部门，它实现光互换重要由以下步骤来进行：首先把输入光分为两路偏振 光，而后把光输入液晶内，液晶凭据是否加电压来扭转光的偏振状态：由于电光效应，在液晶上加电压将扭转极度光的折射率，从而扭转光的偏振状态;最后光射到 无源光器件上，凭据光的偏振方向把光输出到预约的输出端口。

液晶光开关理论上的网络沉构性可能比力好，但是目前最大端口数为80，因而 液晶被以为更适合用于较幼的互换系统中。由于在液晶中光被分成偏振方向分歧的两束光，最后把它们合起来，若是两束光的传布蹊径稍有分歧，便会产生插损(对 1×2开关1dB，1×8开关2.5dB)，目前消光比为40～50dB

？厮俣确矫，能够通过加热液晶来提高速度，但不成预防线使设备功耗增长。另 表，更多的商家起头钻研基于液晶的可调光衰减器;由于与偏振有关，也可用于造作偏振模色散(PMD)赔偿器。

热光技术(Thermal-Optics)重要用来造作幼的光开关：如1×2、2×2等，但通过在一块芯片上集成1×2光开关也能够组成较大的互换系统，如 64×64端口。此刻重要有两种类型的热光开关，数字光开关(DOS)和过问式光开关。过问式光开关结构紧凑，但由于对光波长敏感，必要进行温度节造。数 字光开关机能更不变，只有加热到肯定温度，光开关就维持同样的状态。最单一的器件是1×2开关，叫做Y型分路器。对Y型的一个分支加热时，资料的折射率就 会产生扭转，将阻止光沿着这个分支传输。数字光开关能够用硅和高分子聚合物造作;后者功耗幼，但插损大。

过问式光开关重要利用Mach Zehnder过问道理，也就是利用光的相位个性，光的相位变动与传输距离有关。首先输入光被分成两路，在两根光波导里别离传输，最后合在一路。其中一根 波导被加热来扭转波导的折射率，从而扭转光传输距离，使得一束光达到时与另一束光分歧相，利用过问道理使合成光束减弱甚至关断。

热光开关阵列还能够和阵列波导光栅(AWG)集成在一路组成光分插复用器。AKZO NOBEL公司早在1991年就已经推出了聚合物数字光开关，目前聚合物热光开关已经进入规模出产。

目前供给商蕴含NTT Electronics、JDSU、Corning、Alcatel、AKZO NOBEL等公司。

通过全息(Holograms)反射在晶体内部天生布拉格光栅，当加电时，布拉格光栅把光反射到输出端口，反之，光就直接通过晶体。利用这种技术能够很容易 地组成上千端口的光互换系统。并且它的开关速度非

？，只需几个ns就能够把一个波长互换到另一个波长。由于没有可移动器件，靠得住性比力好。凭据 Trellis Photonics公司，240×240端口的互换系统的插损低于4dB，端到端的沉复性也比力好，但是它的功耗比力大，并且必要高电压供电。

这种技术能够跟三维MEMS技术竞争，但它更适合单个波长的互换。纳秒量级的互换速度能够用于未来的基于报文互换的光路由器中。目前供给商有Trellis Photonics等公司。

液体光栅(Liquid Gratings)技术是液晶技术和全息技术的综合。液晶微滴置于高分子层面上，而后沉积在硅波导上面。当没有施加电压时，光栅就把一个特定波长的光反射到输出端口，而加上电压时，光栅隐没即晶体是全通明的，光信号将直接通过光波导。

凭据Digilens公司，这种光开关的响应功夫为100ms，插损幼于1dB。由于没有移动部门，靠得住性比力好。另表功率亏损比力低，典型值为50mW。

利用声光效应(Acousto-Optics)造作的光开关，目前最大端口为256×256，由于没有机械的活动部门，所以靠得住性好;对1×2开关，插损为2.5dB，开关速度为525ns;但弊端是成本太高，不利于现实利用。