Conmutadores fotónicos basados en tecnología MEMS 2D

Prof. Dr. Francisco Ramos Pascual

(Artículo publicado en la revista ELECTRÓNICA & COMUNICACIONES nº 161)

Multitud de nuevas tecnologías se están aplicando en la fabricación de conmutadores fotónicos para su utilización en redes completamente ópticas. En este artículo se analiza la tecnología basada en MEMS (microelectromechanical systems) 2D que se encuentra ya disponible en diversos dispositivos comerciales.

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Los operadores han establecido DWDM como un mecanismo flexible y económico para responder a las crecientes necesidades de ancho de banda de las redes ópticas. Esta infraestructura basada en longitudes de onda está conduciendo hacia una nueva generación de redes ópticas, donde se demanda una mejora de escalabilidad, flexibilidad y distribución dinámica de los servicios de comunicaciones. Precisamente en este entorno resulta clave la existencia de dispositivos fotónicos con determinadas funcionalidades, entre los cuales se encuentran los conmutadores fotónicos. Las primeras generaciones de conmutadores utilizados en las redes ópticas se basaban en conversión óptica-eléctrica-óptica (OEO) junto con una matriz electrónica para realizar la conmutación. Sin embargo, la gran complejidad y consumo de potencia de estos conmutadores OEO los convierte en uno de los mayores costes de la infraestructura de red, a la vez que se encuentran limitados por el estado del arte de la circuitería electrónica.

En cambio, los conmutadores completamente ópticos pueden construirse utilizando una serie de tecnologías que permiten gestionar y conmutar las señales fotónicas sin necesidad de convertirlas en señales eléctricas. De este modo, se consigue en cierta medida independencia respecto a la tasa de bit y a los protocolos transportados por cada uno de los canales ópticos, y se consigue salvar la limitación impuesta por la circuitería electrónica actual. Así, redes ópticas transportando canales a 160 Gbit/s son posibles en la actualidad únicamente empleando conmutadores completamente ópticos.

La migración hacia redes DWDM transparentes y completamente ópticas se basa pues en consideraciones económicas, de velocidad y en la aparición de una serie de importantes tecnologías de conmutación. Entre las diferentes tecnologías existentes para la implementación de conmutadores completamente ópticos en redes DWDM, la que está captando mayor atención es la tecnología MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). A continuación comentaremos la tecnología basada en MEMS 2D, la cual está evolucionando hacia su inmediata sucesora (MEMS 3D) en el caso de dispositivos donde se requieren altas prestaciones (mayor escalabilidad, mayor velocidad de conmutación, etc) aunque sea en perjuicio de un mayor coste.

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