フラウンホーファーIPMS、光ファイバネットワークの光パスコントローラ

March, 14, 2014, Dresden--フラウンホーファーフォトニックマイクロシステムズ研究所IPMSは、光スイッチ/可変光パワースプリッタデバイス(OS/VOPS)を開発した。これにより、光ネットワークで光信号の高速で、損失のない分配が可能になる。
この技術はシリコンバックプレーンに集積した液晶導波路をベースにしている。このOS/VOPSデバイスには、幅広いアプリケーションがある。光スイッチング機能とパワー分割比の両方が、出力光チャネルの伝送光パワーをアクティブに調整することでコントロールされる。このようにして、光ファイバネットワークの光リソースを効率的に利用することができる。さらに、多重された光センサをベースにした計測技術は、IPMSの集積光スイッチングソリューションから直接恩恵を受けることができる。センサネットワークからの光信号は、高速(MHz)に、より経済的にモニタできるようになっている。
通信、環境モニタリング、産業プロセスコントロールが、強い要求があるアプリケーション。これらは現在、光ファイバネットワークでデータの高速転送、分配の恩恵を受けている。特に通信システムは、ますます光ファイバに依存して光ビームにエンコードした情報を局所間で運んでいる。情報が迅速にユーザに届くように、ルータやスイッチを使って、複雑な光ネットワークの最適パスに出るようにしている。光パワースプリッタ(OPS)は、通信ネットワークで光パワーのマネージメントに使用されている。光通信ネットワークで、OPSは、光信号を分けたり、統合したりする重要な機能を果たしている。パワー分割比を可変できるOPSを使うことによって光パワーはネットワークで動的にリアルタイムに再配分可能になり、伝送品質を維持しながらネットワークの柔軟性向上などのメリットが得られる。
一方、光ファイバはそれ自身にセンサを設置することができ、この場合に光ファイバはセンサ信号を信号処理装置に伝送する媒体になる。光ファイバは、構造物健全性モニタリング用途が増えており、歪、温度、圧力、変位を計測し、環境における変化を制御、モニタするために使われている。従来の電気センサと比べて、光ファイバタイプは感度が向上しており、遠隔に設置した、あるいは危険で接近不可能な領域に設置したセンサから集めたデータを処理する能力も向上している。センサから収集した信号は、計測装置において分光法で処理される。課題は、可搬、高い耐久性、経済的な機器、多重ファイバセンサの大規模ネットワークから集めたデータを長時間にわたりモニタできること。ここでは、センサ信号を処理装置に高速伝送することを容易にする高信頼のスイッチの利用が重要になる。今日まで、ファイバに設置した光センサで検出した信号は、最大数kHzで処理装置に送ることができる。これは理論的には、1秒に約1000計測、年間に300億計測の処理が可能になる。しかし既存のオプトメカニカルスイッチは、機械的部品や高コストのために、スイッチングタイム、信頼性、寿命の点でパフォーマンスに限界がある。
IPMSは、代替として集積光スイッチング/可変パワースプリッティング(OS/VOPS)ソリューションを提供する。可動部分はなく、光通信にもリモートファイバセンシングアプリケーションにも適している。
(詳細は、 www.ipms.fraunhofer.de)