NGN - Micro электро механические системы
DWDM используется набор оптических диапазонах длин волн (или каналы) вокруг 1 553 нм с разнос каналов 0,8 Н·м (100 Ггц), в каждом диапазоне длин волн может передавать информацию до 10 Гбит/с (STM 64). Более 100 таких каналов могут быть объединены и передается по одному кабелю. Предпринимаются усилия по для каналов и увеличить скорость передачи данных по каждому каналу. Экспериментально, передачи 80 каналов, в каждом из которых находилось до 40 Гбит/с (что эквивалентно 3,2 Tbits/сек) на один волоконно-оптического кабеля были успешно протестированы по длине 300 км. развертывания точка-точка" и "кольцо DWDM оптической сети требуется более новая тип элементов сети, могут манипулировать сигналы на работать без дорогостоящей O-E-O преобразования. Оптические усилители, фильтры, оптический добавить drop мультиплексоры, де-мультиплексоры и оптический кросс, некоторые из основных элементов сети. MEMS играет важную роль в разработке и развитию таких элементов сети.
MEMS - это акроним для Micro электро механические системы. Он используется для создания ультра-миниатюрные устройства, размеры от нескольких микрон до нескольких сантиметров. Это - очень похоже на IC но с возможностью интеграции движущихся механических частей на том же подложке. MEMS технологии имеет свои корни в полупроводниковой промышленности. Эти изготовленные с использованием пакетного процесса для сверхбольших интегральных схем. Типичный MEMS представляет собой интегрированное производство полупроводников на чип, который может включать движущихся механических частей в дополнение к электрических, оптических, КВДФ ЭТИО Корнеева, химических и биологических элементов.
Функционально, Микроэлектромеханические устройства включает в себя различные transudation механизмов для преобразования сигналов от одного вида энергии в другой.
Много различных типов, microsensors microactuators может быть интегрирована с, обработка сигнала, оптический подсистем, и внедрении ASYCUDA ЮНКТАД к функциональной системы на кристалле. MEMS" характеристика способности, состоит в том, чтобы включать движущихся механических частей на том же подложке.
Из-за малых размеров, возможно использование MEMS в те места, где механические устройства практически невозможно реализовать, например, таких как, внутри кровеносных сосудов в тело человека. Коммутация и времени реакции MEMS устройств также меньше, чем обычных машин и они потребляют меньше энергии.
Применения MEMS
Сегодня, MEMS, применения в любой сфере. Союза электросвязи, bio наук и датчики являются главными бенефициарами. MEMS-движения, ускорение и подчеркнуть датчики используются в массовом порядке воздушных судов и космических аппаратов для повышения безопасности и надежности. Пико спутников (весом около 250 GM) как инспекции, связи и наблюдения. Эти MEMS систем в качестве полезной нагрузки, а также для их существования на орбите. Микроэлектромеханические устройства используются в соплах струйных принтеров и головок чтения/записи жестких дисков. Автомобильной промышленности с использованием MEMS в "системы впрыска топлива" и датчики подушек безопасности.
Инженеры-конструкторы, MEMS в своих новых разработок с целью повышения производительности их продукции. Он снижает производственных затрат и времени. Интеграция нескольких функций в MEMS обеспечивает более высокую степень миниатюризации, снизить количество компонентов и повышения надежности.
Дизайн и изготовление методов
В последние несколько десятилетий, полупроводниковой промышленности увеличилось, в связи с ее зрелости. MEMS развитие получили в основном по этой технологии. Первоначально, методов и материалов, используемых для интегрированная цепь (IC) дизайн и изготовление были заимствованы непосредственно MEMS развития, но сейчас многие MEMS-заводского номера конкретных методов. Поверхности, обработка материалов; обработка материалов; для массовых грузов, реактивное ионное травление (отеле нет собственного ресторана) и микро-injection Molding, некоторые дополнительные возможности изготовления MEMS. С помощью обработка материалов; метод, различные уровни поликремния, обычно от 1 до -100 мм, передаются на хранение трехмерная конструкция металлических проводников, наружных зеркал заднего вида и короткого замыкания слоев. Точное травление процесс селективно удаляет подчеркивая пленки (времён слой), оставляя на перекрытие фильм называют слой способен механические движения. Поверхности обработка материалов; используется для производства различных MEMS устройств в коммерческих объемах. Слои поликремния и металла можно рассматривать как до, так и после травление процесс.
Массовая обработка материалов; - еще одна широко используется в виде функциональных элементов MEMS. Одной кремниевой кристал с рисунком и форму для формы высокоточные трехмерные детали, такие как каналы, шестерни, мембран, форсунки и т.д. Эти компоненты могут быть интегрированы с другими частями и подсистем для производства полностью функциональным MEMS.
Некоторые стандартные компоненты для обработки MEMS и MEMS компоненты multi-user MEMS процессов (эпидемический паротит). Эти являются основой платформы, которая ведет к применению по MEMS, очень похож на конкретного подхода (ASIC), что было в интегральной отрасли.
Все оптические DWDM сети и MEMS
Сегодня в телекоммуникационных экспертов, сталкиваются с беспрецедентным вызовом для размещения расширяет спектр высокоскоростных услуг в телекоммуникационных сетей. Пропускной способности является экспоненциально растет в связи с расширением сети Интернет и Интернет-услуг. Прибытие плотного волнового мультиплексирования (DWDM) полностью урегулировало этот технологический дефицит и вообще изменили экономику основные оптические сети.
DWDM используется набор оптических длин волн (или каналы) вокруг 1553 нм с разнос каналов 0,8 Н·м (100 Ггц), в каждом диапазоне длин волн может передавать информацию до 10 Гбит/с (STM 64). Более 100 таких каналов могут быть объединены и передается по одному кабелю. Предпринимаются усилия по для каналов и увеличить скорость передачи данных по каждому каналу. Экспериментально, передачи 80 каналов, в каждом из которых находилось до 40 Гбит/с (что эквивалентно 3,2 Tbits/сек) на один волоконно-оптического кабеля были успешно протестированы по длине 300 км. развертывания точка-точка" и "кольцо DWDM оптической сети требуется более новая тип элементов сети, могут манипулировать сигналы на работать без дорогостоящей O-E-O преобразования. Оптические усилители, фильтры, оптический добавить drop мультиплексоры, де-мультиплексоры и оптический кросс, некоторые из основных элементов сети. MEMS играет важную роль в разработке и развитию таких элементов сети. Мы будем обсуждать оптического мультиплексора Drop (модуль OADM) и оптический Кросс (OXC) подробно.
Прорыв в оптической коммутации
На практике MEMS-оптический переключатель было продемонстрировано ученых в Bell Labs в 1999 году. Она функционирует как качели бар с позолоченными микроскопических зеркала на одном конце. электростатический разряд подтягивает на другой конец бар вниз, подъемное зеркало, отражает свет под прямым углом. Входящий свет таким образом перемещается от одного волокна в другой.
Технологические достижения успеха является строительный блок различных устройств и систем, таких, как волны добавить/drop мультиплексоры, оптический provisioning коммутаторы; оптический кросс-подключение и WDM сигнал эквалайзеры.
Оптический добавить Drop мультиплексоры
Аналогично кольцо SDH/SONET сетями, оптические DWDM-сети на основе начинают. В превосходстве кольцо сети на ячеистой сети уже была установлена SDH сеть дизайнеров. Во всех оптических кольца, пропускной способности (ls) может быть зарезервирован для защиты цели. Оптический добавить Drop мультиплексоры (модуль OADM) функционально аналогичные SDH/SONET добавить Drop мультиплексоры (ADM). Группы выбранных волны (ls) могут быть добавлены или снизился с помощью световой волны сигнала. Модуль OADM исключает дорогостоящую O-E-O (оптических, электрических и обратно) преобразования. A двухмерные матрицы оптических коммутаторов, как описано выше, используется для изготовления такой модуль OADM предлагают очень мало гибкость. Перенастраиваемый добавить Drop мультиплексоры (R-OADM) с другой стороны обеспечивает полную гибкость. Любой канал проходит через доступ к нему можно получить, падения или новые каналы могут быть добавлены. Длина волны конкретного канала может быть изменен для того, чтобы избежать блокирования. Оптические коммутаторы или модуль OADM такого рода, известного как 2D, так и N2 коммутаторы, поскольку число коммутации элементов, необходимых на площади в число портов, и потому, что не в плоскости двух аспектов. С восемью портами модуль OADM требует 64 отдельных микро наружных зеркал заднего вида с их на MEMS устройства. Он очень похож на "креста", переключатели, используемые в телефонных станций.
Оптические коммутаторы такого рода претерпели жестких механических и оптических тесты. Средняя вносимые потери меньше, чем 1,4 дб с прекрасным воспроизводимости ±0,25 дб более 1 млн. циклов. 2D/N2 тип модуль OADM с конфигурации больше, чем 32 x 32 (1024 коммутации зеркал заднего вида) становится практически невыполнимой и невыгодным. Несколько уровней меньше коммутационные матрицы используются для создания более крупных конфигураций.
Оптический Кросс
Ограничения 2D тип оптический переключатель был преодолеть еще не инновационная оптическая технология коммутации в Bell Labs. Она широко известна как "свободного пространства 3-D MEMS' или 'луч рулевого управления". Он использует ряд двухосевой микро-наружного зеркала заднего вида, как оптический переключатель. Микро-зеркало монтируется на одной оси комплекс в сочетании gimble кольца, через набор торсионных пружин. Этот механизм позволяет переместить зеркало вдоль двух перпендикулярных осей в любой требуемый угол. Зеркало активируется с помощью электростатического разряда на четыре квадранта ниже зеркала. Полный микро-блока зеркал репликации с помощью MEMS технологии в форме "fabric" 128 или 256 микро-наружных зеркал заднего вида.
Массив коллимируемого поля вход волокна не совместится с зеркала, которые могут повторно прямой свет, наклонив зеркало в X и Y-axis второй комплект зеркал совмещены с коллимацией выход волокна. , точно направленный набор зеркала на вход и выход волокна требуемой освещенности соединение может быть. Этот процесс называется "луч света рулевого управления". Время переключения 3D переключателя MEMS 10 ms и микро-зеркал чрезвычайно стабильной. Оптический кросс для подключения на основе этой технологии предлагают различные уникальные преимущества по сравнению с O-E-O типа крестом подключается к. OXC имеют высокую емкость, масштабируемая, действительно данных скорость передачи данных и формат данных независимых. Он интеллектуально маршрутизирует оптических каналов без дорогостоящих O-E-O преобразования. Малая занимаемая площадь и потребляемой мощности дополнительные преимущества все-оптические технологии коммутации каналов.