光スイッチの応用

抄録：全光ネットワークにおける光スイッチ技術について論じた。次世代光通信網の発展の鍵は，その光デバイス技術のブレークスルーにある。光ネットワークノード処理の高速ボトルネックを克服するために，全光ネットワークを実現し，効率的にipサービスを伝送し交換するために，新しい光デバイスを積極的に研究開発する必要がある。光スイッチ技術と他の重要な光学装置技術のブレークスルーは、全光ネットワークを構築する鍵です。
キーワード:全光ネットワーク,光スイッチ,光デバイス
1）導入
ipに代表されるデータサービスの爆発的成長に伴い，高速かつ大容量の伝送技術が出現し，ネットワークのニーズが高まっている。帯域幅と通信容量の急速な増加に伴い，ネットワークは最終的に全光ネットワークに向けて発展する。全光ネットワーク（aon）は，ユーザ間の信号伝送と交換がすべて光技術を採用していること，すなわち，ソースノードから目的地ノードへのデータ伝送過程が光ドメイン内で行われることを意味する。全光ネットワークでは、電気信号を処理する必要はなく、様々なプロトコル及び符号化形式が可能であり、信号の伝送は透明である。

従来の光電気バックボーンネットワークノード、特にハブノードにおいて、トラフィックの約70～80 %は、通常、ストレートである。少量のトラフィックに対処するために、すべての光電変換を受け、着陸した光信号を電気信号に変換し、交換し、それらを経路とし、それらを光信号に変換して適切な光路に送る必要がある。この種の電気的処理技術は、WDM技術の利点を大きく制限し、ネットワークノードおよびネットワークのスループットを低下させ、「電子的ボトルネック」を形成する。このカレントネットワークの運用を考えると，「電子ボトルネック」現象をさらに克服するために，全光ネットワークが出現している。
全光ネットワークは高速広帯域通信網である。DWDM技術は幹線の容量を拡大するために使用され、交差点を実現するために、光アドドロップマルチプレクサ（OADM）と光クロスコネクター（OXC）が使用される。光通信網の発展の各段階は，いくつかの重要な光デバイス技術の成果とは不可分であるため，高度な光デバイス技術をサポートすることなく，新しい世代の全光ネットワークを構築することは不可能である。将来の全光ネットワークの新世代を構築できるかどうかはキー光学デバイス技術によるといえる。
2）光スイッチ技術
全光ネットワークの様々なデバイス・デバイスのうち、光クロスコネクト装置（OXC）と光アドドロップ多重化装置（OADM）は、全光ネットワークのコアデバイス技術と言える。全光クロスコネクトOXCとAdd – Drop Multiplexing OADM装置の開発は、大容量通信トランクネットワークを構築する上で非常に緊急の課題となっている。光スイッチと光スイッチアレイは，oxcとoadmのコア技術である。光通信技術の急速な発展に伴い，新しい光ネットワークコアデバイス技術も光スイッチに対するより高い要求をもたらす。光スイッチの技術的指標に関して、光スイッチングデバイスは、より高い動作速度、より低い挿入損失およびより長い作動寿命を有することが要求されるデバイス容量に関しては、全光ネットワークユニット装置の増加により、装置を小型化するためには、素子の集積度が高いことが要求される。コスト面では，ネットワークの拡張により，要求されるデバイスが大幅に増加し，光ネットワーク機器のコストも高くなる。そのため，ユーザに受け入れられるように，新しい技術を開発し，光デバイスのコストを削減するための技術的な対策を講じる必要がある。従来の手段によって製造された光スイッチは、上記の要件をほとんど満たしていない。