摘要：光交換是光通信的關鍵技術。本文分類闡述了光交換的不同類型。比較了純光交換和電交換的差異。最后展示了光交換發(fā)展的幾大趨勢。
關鍵詞：光交換   類型  電交換   趨勢
現(xiàn)代通信網(wǎng)中，先進的光纖通信技術以其高速、帶寬的明顯特征而為世人矚目。實現(xiàn)透明的、具有高度生存性的全光通信網(wǎng)是寬帶通信網(wǎng)未來發(fā)展目標。從系統(tǒng)角度來看，支撐全光網(wǎng)絡的關鍵技術又基本上可分為光監(jiān)控技術、光交換技術、光放大技術和光處理技術幾大類。而光交換技術作為全光網(wǎng)絡系統(tǒng)中的一個重要支撐技術，它的全光通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，可以這樣說光交換技術的發(fā)展在某種程度上也決定了全光通信的發(fā)展。
一、什么是光交換
光交換(photonic switching)技術也是一種光纖通信技術，它是在光域直接將輸入光信號交換到不同的輸出端。與電子數(shù)字程控交換相比，光交換無須在光纖傳輸線路和交換機之間設置光端機進行光/電（O/E）和電/光（E/O）交換，而且在交換過程中，還能充分發(fā)揮光信號的高速、寬帶和無電磁感應的優(yōu)點。光纖傳輸技術與光交換技術融合在一起，可以起到相得益彰的作用，從而使光交換技術成為通信網(wǎng)交換技術的一個發(fā)展方向。
光交換技術可以分成光路交換技術和分組交換技術。光路光交換可利用OADM、OXC等設備來實現(xiàn)，而分組光交換對光部件的性能要求更高，由于目前光邏輯器件的功能還較簡單，不能完成控制部分復雜的邏輯處理功能，因此國際上現(xiàn)有的分組光交換單元還要由電信號來控制，即所謂的電控光交換。隨著光器件技術的發(fā)展，光交換技術的最終發(fā)展趨勢將是光控光交換。
隨著通信網(wǎng)絡逐漸向全光平臺發(fā)展，網(wǎng)絡的優(yōu)化、路由、保護和自愈功能在光通信領域中越來越重霎。光交換技術能夠保證網(wǎng)絡的可靠性和提供靈活的信號路由平臺，盡管現(xiàn)有的通信系統(tǒng)都采用電路交換技術，但發(fā)展中的全光網(wǎng)絡卻需要由純光交換技術來完成信號路由功能以實現(xiàn)網(wǎng)絡的高速率和協(xié)議透明性。光交換技術為進入節(jié)點的高速信息流提供動態(tài)光域處理，僅將屬于該節(jié)點及其子網(wǎng)的信息上下路并交由電交換設備繼續(xù)處理，這樣具有以下幾個優(yōu)點：（A）可以克服純電子交換的容量瓶頸問題；（B）可以大量節(jié)省建網(wǎng)和網(wǎng)絡升級成本。如果采用全光網(wǎng)技術，將使網(wǎng)絡的運行費用節(jié)省70%，設備費用節(jié)省90%；（C）可以大大提高網(wǎng)絡的重構(gòu)靈活性和生存性，以及加快網(wǎng)絡恢復的時間。
 二、光交換技術的分類
光交換技術可以分成光路交換技術和分組交換技術。
（一）光路交換技術
光路交換系統(tǒng)所涉及的技術有空分交換技術（SD）、時分交換技術（TD）、波分/頻分交換技術（WD/FD）、碼分交換技術和復合型交換技術，其中空分交換技術包括波導空分和自由空分光交換技術。其中空分交換按光矩陣開關所使用的技術又分成兩類，一是基于波導技術的波導空分，另一個是使用自由空間光傳播技術的自由空分光交換。光分組交換中，異步傳送模式是近年來廣泛研究的一種方式。
1、時分光交換技術（TDPS）
TDPS的基本原理與現(xiàn)行的電子程控交換中的時分交換系統(tǒng)完全相同，因此它能與采用全光時分多路復用方法的光傳輸系統(tǒng)匹配。在這種技術下，可以時分復用各個光器件，能夠減少硬件設備，構(gòu)成大容量的光交換機。該技術組成的通信技術網(wǎng)由時分型交換模塊和空分型交換模塊構(gòu)成。它所采用的空分交換模塊與上述的空分光交換功能塊完全相同，而在時分型光交換模塊中則需要有光存儲器（如光纖延遲存儲器、雙穩(wěn)態(tài)激光二極管存儲器）、光選通器（如定向復合型陣列開關）以進行相應的交換。
2、空分光交換技術（SDPS）