1xN MEMS OSW Hitless解决方案探讨

2020-03-16 21:05 34 0
本帖最后由 小粉小橙 于 2020-3-16 21:05 编辑

  1xN Mems OSW被广泛应用到光传输系统中,某些场景会要求Hitless,即Mems OSW在进行通道切换的过程中非目标通道不允许探测到信号光,即非目标通道不能受到信号光冲击(一般冲击都是瞬时的)。
实现Hitless需涉及到算法控制,因此只有带电路板的模块才能支持Hitless功能。武汉嘉迅光电对1xN Mems OSW的Hitless提出了几种解决方案,从1x4到1x64全面支持Hitless 功能。

  在Mems OSW的同轴设计方案原理图上模拟切换过程,从通道1切换到通道N,由于出射的信号光经过了非目标通道的插针,从而从导致非目标通道会瞬时探测到信号光,即受到瞬态光冲击。

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  换个姿势来看上述过程,从多芯插针的视角观察,Mems芯片从起始通道电压加到目标通道电压,信号光会从起始通道插针直线移动到目标通道插针,这个直线路径上会经过2个非目标通道的插针,从而导致这2个非目标通道会受到信号光冲击。

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  光器件模块有个解决问题的指导方针,软件算法优先级 > 硬件设计优先级 > 光学设计优先级,从优先级最低的思路反过来依次讨论。

  【新光学设计方案】

  思路1:设计一个新的光路,多芯插针不再成矩阵,而是一排,因Mems芯片有2个转动轴向,一个轴向用于对应通道,另一个轴向用于切换时的路径规避,即可实现Hitless功能。

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  优点:完美解决切换冲击问题。
  缺点:光路全新设计,不兼容,改动巨大。


  【硬件设计方案】

  思路2:前置1个1x1 Mems OSW,切换过程按执行以下步骤:
  • 关闭前置1x1 Mems OSW,使光路完全阻断
  • 转动1xN Mems OSW的Mems芯片,因光路阻断,所有通道均无光
  • 打开前置1x1 Mems OSW,使光路畅通


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  优点:简单易行。
  缺点:增加器件和体积,增加控制复杂度,增加IL,权宜之计。

  【软件算法方案,以1x8 Mems OSW为例】

  思路3-1:算法1,16芯插针,在多芯插针的间歇中找到一个公共路径,需通过各通道的安全电压验证。通道切换时通过公共路径行进。

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  优点:有剩余15芯供挑选出8个通道。
  缺点:多芯插针的均匀性问题,间隙的公共路径不一定存在。

  思路3-2:算法2,16芯插针,去掉COM,剩余15芯插针最多征用7芯,找到一个公共路径,需通过各通道的安全电压验证。通道切换时通过公共路径行进。


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  优点:路径间隙更大,找到公共路径可能性高于算法1。
  缺点:只剩8芯,可能不好挑选。

  思路3-3:算法3,25芯插针,去掉COM,剩余24芯插针最多征用11芯,找到一个公共路径,需通过各通道的安全电压验证。通道切换时通过公共路径行进。


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  优点:算法2的扩展,找到公共路径可能性更高,同时剩余13芯供挑选,成品率很高。
  缺点:需要采用更多芯数的多芯插针。


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文章来源于OOPING





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