光通讯芯片及光器件 / 光通讯芯片及光器件
光通讯芯片及光器件
（1）波长选择开关（WSS）
波长选择开关（WSS，Wavelength Selective Switch），是可重构的光波分复用器（ROADM，Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing）的核心关键模组，其对ROADM设备的重要性相当于PC的CPU，ROADM根据使用场景和规格不同，需要多个WSS器件。ROADM作为全光网重要的组成部分之一，可以给光网络带来灵活可变、降低功耗和成本、充分利用网络空闲资源等优势，在低时延传输与交换的技术实现上，基于WSS技术的ROADM已经成为业界重要的技术实现方式。
典型ROADM结构
（2）用于WSS的LCOS芯片
目前，随着光纤通信技术的演进，对基于WSS实现的ROADM设备提出了更高的要求，CDC-F （方向无关、波长无关、竞争无关、支持灵活带宽）ROADM愈发重要，而基于LCOS实现的WSS由于其高灵活性已成为主流方案。
WSS的技术方案主要有三种：MEMS、LCOS、LC，三者技术特点对比如下：
| 序号 | 技术方案 | 特点 | Flexgrid | 应用前景 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | MEMS | 光路简单，损耗小，端口扩展性好。 | 不支持 | 有限应用 |
| 2 | LCOS | 光路复杂，损耗大，端口扩展性好。 | 支持 | 主流方案 |
| 3 | LC | 光路复杂，损耗小，端口扩展性差。 | 支持 | 有限应用 |
基于LCOS的WSS深刻地影响了ROADM系统的设计。过去基于MEMS的WSS需要提前定义好每个通道的间隔（例如100 GHz或者50 GHz），之后无法进行改变。但是 LCOS 上的百万级别的像素可以任意改变每个通道的间隔，在超100 Gbit/s时代充分利用了频率资源提高频谱效率，开启了灵活栅格的时代。
通过LCOS技术实现WSS方案灵活性相当高，在相位改变改变光方向的同时，还可以通过相位调节来矫正色散，此外除了补偿色散，靠调相还可以做很多事情，比如用于脉冲整形等等，除此以外，基于LCOS的WSS还有着以下明显优点：灵活的频谱覆盖范围，自适应对准以及稳定性。采用LCOS技术实现的M×N WSS，属于第三代ROADM，是当前的研究热点，旨在增加端口数和提高性能，备受关注。
LCOS 芯片
（3）基于LCOS的WSS在5G中的应用
5G对光通信发展的带来了新机遇和挑战。光纤、光模块、光接入网络系统等整个产业都会因5G建设而受益，5G架构使回传/中传/前传容量扩大几十倍，达数十上百Gbps级。在5G网络建设过程中，5G基站解决了高速接入问题，但5G的低时延要求仍需光纤网络的升级扩容才能支持。为提升网络配置效率、降低时延，要求新一代光网络是智能化弹性光网络，可基于SDN（Software Defined Network，软件定义网络）实现网络重构，SDN网络可以根据软件设置进行重新配置，免除手动操作，可通过ROADM实现。光纤网络升级重点是城域网，目前的城域网主要基于FOADM（固定光分插复用器）技术，用于骨干网的ROADM技术将从骨干网下沉至城域网，将给ROADM及其核心器件WSS带来爆发式增长的市场需求。
随着5G对全光网要求的提高，能提供高端口数、灵活带宽的LCOS WSS成为主流，主要是因为其灵活性相当高，具有灵活的频谱覆盖范围、自适应对准能力以及高稳定性。但高端口WSS（1X32，1X64及以上）仅剩LCOS一种技术以及极其有限的几家供应商。