在現(xiàn)代光通信網(wǎng)絡(luò)中，光路的靈活選擇與精準(zhǔn)控制是保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、提升資源利用率的關(guān)鍵。無論是數(shù)據(jù)中心的光路調(diào)度、PON網(wǎng)絡(luò)的鏈路檢測，還是長途光傳輸網(wǎng)絡(luò)的故障冗余切換，都對(duì)光路選擇裝置和光開關(guān)控制方法提出了極高的要求。

廣西科毅光通信基于陣列式WDM與高性能光開關(guān)的核心技術(shù)，研發(fā)出集成化光路選擇裝置，并優(yōu)化光開關(guān)控制方法，為各類光通信場景提供高效、可靠的解決方案。本文將詳細(xì)解析光路選擇裝置的設(shè)計(jì)原理、光開關(guān)控制方法的實(shí)現(xiàn)流程，以及相關(guān)技術(shù)在行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。

一、光路選擇裝置的集成設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)

光路選擇裝置是陣列式WDM與1×N光開關(guān)的集成產(chǎn)物，通過兩者的深度融合，實(shí)現(xiàn)光路選擇與波分復(fù)用的一體化功能，大幅提升光網(wǎng)絡(luò)的集成度與運(yùn)行效率。

1.光路選擇裝置的核心組成

光路選擇裝置的核心由兩部分構(gòu)成：陣列式WDM和1×N光開關(guān)，兩者通過光纖陣列直接對(duì)接，形成完整的光路處理系統(tǒng)。

（1）陣列式WDM模塊

與前文所述陣列式WDM結(jié)構(gòu)一致，包含公共端、透射端和反射端三個(gè)端口，每個(gè)端口均集成光纖陣列與匹配的微透鏡陣列。其核心功能是對(duì)輸入的光信號(hào)進(jìn)行波長篩選，實(shí)現(xiàn)特定波長光信號(hào)的透射或反射輸出。

（2）1×N光開關(guān)模塊

采用前文所述的高性能光開關(guān)結(jié)構(gòu)，包含光纖陣列、微透鏡陣列、透鏡和MEMS反射鏡。其核心功能是通過MEMS反射鏡的精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)輸入光信號(hào)向不同光路的切換輸出，為陣列式WDM提供多光路輸入支持。

2.光路選擇裝置的連接方式與匹配要求

光路選擇裝置的連接關(guān)系如圖1所示。

圖1 應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的光路選擇裝置進(jìn)行PON光路檢測的光路示意圖

（1）核心連接方式

1×N光開關(guān)的光纖陣列與陣列式WDM的透射端或反射端光纖陣列直接連接（推薦采用熔接方式），形成穩(wěn)定的光路鏈路。連接選擇需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景確定：

1.      若需篩選特定波長的透射光輸出，可將光開關(guān)連接至WDM的透射端；

2.      若需篩選特定波長的反射光輸出，可將光開關(guān)連接至WDM的反射端。

（2）關(guān)鍵匹配要求

1×N光開關(guān)與陣列式WDM的光纖陣列必須保持形式匹配，即兩者均為一維光纖陣列或均為二維光纖陣列，確保每根光纖的精準(zhǔn)對(duì)接。同時(shí)，微透鏡陣列與光纖陣列的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系需保持一致，避免光信號(hào)耦合損耗。

3.光路選擇裝置的技術(shù)特點(diǎn)

（1）高度集成化

將光路選擇與波分復(fù)用功能集成于一個(gè)裝置中，替代傳統(tǒng)“光開關(guān)+分立WDM+大量連接光纖”的復(fù)雜組合，簡化設(shè)備部署。

（2）光路切換靈活

通過1×N光開關(guān)的MEMS反射鏡控制，可實(shí)現(xiàn)輸入光信號(hào)向N條不同光路的切換，配合陣列式WDM的波長篩選功能，滿足多波長、多光路的靈活調(diào)度需求。

（3）維護(hù)成本低

集成化設(shè)計(jì)減少了器件數(shù)量和連接點(diǎn)，降低了故障發(fā)生概率，同時(shí)簡化了后期維護(hù)流程，減少了維護(hù)成本投入。

二、光開關(guān)控制方法的實(shí)現(xiàn)流程

光開關(guān)控制方法是保障光路選擇裝置穩(wěn)定運(yùn)行的核心，其通過精準(zhǔn)的步驟設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的高效傳輸與切換，具體流程如圖2所示。

圖2 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光開關(guān)控制方法步驟流程圖，

1.光開關(guān)控制的核心步驟

步驟801：光信號(hào)在1×N光開關(guān)中的傳輸與切換

輸入光信號(hào)首先通過1×N光開關(guān)的光纖陣列傳輸至對(duì)應(yīng)的微透鏡陣列，經(jīng)微透鏡準(zhǔn)直后，從透鏡中心位置射出至MEMS反射鏡。根據(jù)預(yù)設(shè)的光路選擇需求，通過電壓或電流信號(hào)控制MEMS反射鏡偏轉(zhuǎn)特定角度，使光信號(hào)以預(yù)設(shè)方向反射回透鏡。透鏡將反射光轉(zhuǎn)換為與光軸平行的平行光，傳輸至微透鏡陣列的目標(biāo)微透鏡，經(jīng)聚焦后通過光纖陣列的對(duì)應(yīng)光纖輸出，進(jìn)入陣列式WDM的透射端或反射端。

步驟802：光信號(hào)在陣列式WDM中的篩選與輸出

進(jìn)入WDM的光信號(hào)通過透射端或反射端的光纖陣列傳輸至匹配的微透鏡，經(jīng)準(zhǔn)直后傳輸至濾波片。濾波片對(duì)光信號(hào)進(jìn)行波長篩選，符合要求的光信號(hào)（透射光或反射光）傳輸至公共端的微透鏡陣列，經(jīng)聚焦后通過公共端光纖陣列輸出，完成整個(gè)光路選擇與篩選過程。

2.控制方法的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

（1）MEMS反射鏡偏轉(zhuǎn)精度控制

MEMS反射鏡的偏轉(zhuǎn)角度直接決定光路切換的準(zhǔn)確性，需通過精準(zhǔn)的控制信號(hào)校準(zhǔn)，確保每次偏轉(zhuǎn)角度誤差在允許范圍內(nèi)，避免光路偏移。

（2）光信號(hào)耦合同步性

光纖陣列與微透鏡陣列的空間位置需保持固定，確保光信號(hào)在傳輸過程中始終精準(zhǔn)耦合，避免因振動(dòng)、溫度變化等因素導(dǎo)致耦合偏移，影響傳輸效率。

（3）波長篩選與光路切換的協(xié)同

根據(jù)WDM濾波片的波長特性，提前設(shè)定MEMS反射鏡的偏轉(zhuǎn)邏輯，確保光路切換與波長篩選的協(xié)同匹配，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)波長光信號(hào)的精準(zhǔn)輸出。

3.控制方法的穩(wěn)定性與可靠性

廣西科毅光通信在光開關(guān)控制方法中采用了多重保障機(jī)制：

3.      采用高精度MEMS反射鏡，具備良好的抗干擾能力和長期穩(wěn)定性，確保偏轉(zhuǎn)控制的一致性；

4.      優(yōu)化控制信號(hào)算法，減少環(huán)境因素（溫度、濕度）對(duì)控制精度的影響；

5.      設(shè)計(jì)冗余控制邏輯，當(dāng)某一路徑出現(xiàn)故障時(shí)，可快速切換至備用路徑，提升系統(tǒng)可靠性。

三、集成化方案在PON網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）作為光纖到戶、企業(yè)專線等業(yè)務(wù)的核心承載網(wǎng)絡(luò)，其鏈路檢測與維護(hù)是保障業(yè)務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。陣列式WDM與光路選擇裝置的集成方案，在PON網(wǎng)絡(luò)光路檢測中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

1.PON網(wǎng)絡(luò)光路檢測的需求

PON網(wǎng)絡(luò)采用樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由OLT（光線路終端）、分光器和ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）組成，單條OLT鏈路可連接多個(gè)ONU。在實(shí)際運(yùn)行中，需通過OTDR（光時(shí)域反射儀）對(duì)每條ONU鏈路進(jìn)行性能檢測（如光纖損耗、斷點(diǎn)定位等）。傳統(tǒng)檢測方案需在每個(gè)ONU鏈路部署獨(dú)立的WDM和光開關(guān)，如圖3所示，存在器件數(shù)量多、檢測流程復(fù)雜等問題。

圖3 現(xiàn)有技術(shù)中利用WDM和光開關(guān)進(jìn)行PON光路檢測的光路示意圖

2.集成化方案在PON網(wǎng)絡(luò)中的部署

采用廣西科毅光通信的集成化光路選擇裝置后，PON網(wǎng)絡(luò)光路檢測的部署方式如圖1所示：

6.      光路選擇裝置的1×N光開關(guān)輸入光纖連接OTDR，由OTDR產(chǎn)生檢測光信號(hào)；

7.      陣列式WDM的公共端光纖陣列通過分光器連接至各個(gè)ONU的線路；

8.      陣列式WDM的透射端或反射端光纖陣列連接至OLT的上行線路。

檢測時(shí)，OTDR發(fā)出的檢測光信號(hào)經(jīng)1×N光開關(guān)切換至目標(biāo)ONU鏈路對(duì)應(yīng)的光路，通過陣列式WDM的公共端傳輸至ONU線路，檢測信號(hào)經(jīng)ONU線路反射后，沿原路徑返回OTDR，完成鏈路性能檢測。通過1×N光開關(guān)的依次切換，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有ONU鏈路的逐一檢測。

3.應(yīng)用效果與行業(yè)反饋

集成化方案在PON網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，帶來了三大顯著效果：

9.      檢測效率提升：無需人工切換器件，通過光開關(guān)的自動(dòng)切換即可完成所有鏈路檢測，檢測時(shí)間縮短50%以上；

10.    部署成本降低：大幅減少了WDM和光開關(guān)的數(shù)量，同時(shí)簡化了光路連接，硬件采購與施工成本降低40%左右；

11.    維護(hù)難度降低：集成化器件的故障率更低，且故障排查更便捷，減少了后期維護(hù)的人力投入。

目前，該方案已在多個(gè)運(yùn)營商的PON網(wǎng)絡(luò)中得到應(yīng)用，獲得了行業(yè)客戶的廣泛認(rèn)可。

四、廣西科毅光通信的產(chǎn)品優(yōu)勢與服務(wù)保障

廣西科毅光通信作為光通信器件領(lǐng)域的專業(yè)廠商，始終以客戶需求為導(dǎo)向，憑借技術(shù)創(chuàng)新和品質(zhì)管控，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品與服務(wù)。

1.技術(shù)研發(fā)實(shí)力

公司擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，專注于陣列式WDM、光開關(guān)、光路選擇裝置等核心產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新，可根據(jù)客戶的具體應(yīng)用場景（如PON網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、長途傳輸網(wǎng)絡(luò)等），定制化開發(fā)產(chǎn)品方案，滿足不同波長、光路數(shù)量、傳輸速率的需求。

2.產(chǎn)品品質(zhì)管控

嚴(yán)格遵循ISO9001質(zhì)量管理體系，從原材料采購、生產(chǎn)加工到成品檢測，每個(gè)環(huán)節(jié)均執(zhí)行嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品經(jīng)過高溫、低溫、濕度循環(huán)、振動(dòng)等多項(xiàng)環(huán)境測試，確保在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.完善的服務(wù)體系

12.    售前服務(wù)：提供專業(yè)的技術(shù)咨詢和方案設(shè)計(jì)，協(xié)助客戶選擇合適的產(chǎn)品型號(hào)；

13.    售中服務(wù)：提供產(chǎn)品安裝調(diào)試指導(dǎo)，確保產(chǎn)品快速投入使用；

14.    售后服務(wù)：建立快速響應(yīng)機(jī)制，對(duì)客戶反饋的問題及時(shí)處理，提供產(chǎn)品維修、更換等服務(wù)，保障客戶業(yè)務(wù)的持續(xù)運(yùn)行。

五、行業(yè)發(fā)展前景與展望

隨著光通信網(wǎng)絡(luò)向高速率、高密度、智能化方向發(fā)展，集成化、小型化、低功耗已成為光通信器件的核心發(fā)展趨勢。陣列式WDM與光開關(guān)的集成技術(shù)，正是順應(yīng)這一趨勢的重要?jiǎng)?chuàng)新，其應(yīng)用場景將不斷拓展，不僅限于PON網(wǎng)絡(luò)，還將在數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、5G承載網(wǎng)、量子通信等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

廣西科毅光通信將持續(xù)加大研發(fā)投入，不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能，推出更多適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求的光通信器件解決方案，為光通信行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。如果您需要了解更多產(chǎn)品信息或定制解決方案，歡迎訪問廣西科毅光通信官方網(wǎng)站www.m.xiaohuo199.com，或直接聯(lián)系我們的銷售團(tuán)隊(duì)，我們將為您提供專業(yè)、高效的服務(wù)。

擇合適的光開關(guān)等光學(xué)器件是一項(xiàng)需要綜合考量技術(shù)、性能、成本和供應(yīng)商實(shí)力的工作。希望本指南能為您提供清晰的思路。我們建議您在明確自身需求后，詳細(xì)對(duì)比關(guān)鍵參數(shù)，并優(yōu)先選擇像科毅光通信這樣技術(shù)扎實(shí)、質(zhì)量可靠、服務(wù)專業(yè)的合作伙伴。

訪問廣西科毅光通信官網(wǎng)www.m.xiaohuo199.com瀏覽我們的光開關(guān)產(chǎn)品，或聯(lián)系我們的銷售工程師，獲取專屬的選型建議和報(bào)價(jià)！

其他相關(guān)文章：

《光路選擇裝置與光開關(guān)控制方法-廣西科毅光通信行業(yè)應(yīng)用方案》