Przezroczyste przełączniki

W terabitowych sieciach optycznych znajdują się w pełni przezroczyste przełączniki światła, spełniające funkcję dotychczasowych węzłów komutujących OXC (Optical Cross Connect). Najważniejszą ich cechą, będącą istotą wydajnego przełączania kanałów optycznych, jest stosowanie całkowicie optycznych przełączników, bez konwersji sygnałów optycznych do postaci elektrycznej. Są one produkowane jako dwa konkurencyjne rozwiązania, o całkowicie odmiennej technice bezpośredniego krosowania wiązek fotonów: przełączniki optyczne wykonane w mikro-elektro-mechanicznej technologii lustrzanej MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) oraz jako ciekłokrystaliczne przełączniki optyczne z załamaniem światła.

Technologia lustrzana. W przełącznikach lustrzanych typu MEMS przełączanie strumieni świetlnych dokonuje się za pomocą dwóch współzależnych płaskich i dwuwymiarowych (2D MEMS) matryc mechanicznych z uchylnymi miniaturowymi zwierciadłami o średnicy ok… 0,5 mm. Są one osadzone na elastycznych wiązadłach półprzewodnikowych – pełniących rolę sprężynek z elektrostatycznym sterowaniem pozycji. Najnowsze przełączniki używają komponentów ruchomych przemieszczających się w trzech płaszczyznach (3D MEMS), co umożliwia realizację większej liczby połączeń w tej samej objętości przełącznika optycznego, lecz o kosztach podobnych jak w technologii 2D.

Technologia załamania światła. Konkurencyjnym rozwiązaniem technologii MEMS są ciekłokrystaliczne przełączniki załamania światła, w których podstawowym budulcem jest specjalny blok pęcherzykowy (bubble technology) do komutowania maksymalnie 32 promieni świetlnych. W tym sposobie krosowania wewnątrz układu wypełnionego specjalnym płynem znajduje się matryca mikroskopijnych kanałów optycznych prowadzących promienie świetlne. Półpłynną substancję znajdującą się na skrzyżowaniu promieni świetlnych można wielokrotnie podgrzewać za pomocą specjalnych dysz pęcherzykowych, dzięki czemu uzyskuje się lokalną zmianę mikrostruktury powodującej efekt zwierciadła optycznego, kierującego strumień świetlny do właściwego portu odbiorczego.