WSS

Un commutateur sélectif en longueur d'onde (WSS) est un composant photonique qui achemine les signaux optiques à travers les réseaux de fibres en séparant et en redirigeant la lumière en fonction de sa longueur d'onde. À l'intérieur d'un WSS, la lumière entrante d'une seule fibre est dispersée en un spectre, les longueurs d'onde individuelles sont déviées par des miroirs micro-électromécaniques (MEMS) ou des dispositifs à cristaux liquides, et les longueurs d'onde sélectionnées sont recombinées dans les fibres de sortie. Cela permet à un seul équipement de fonctionner comme un commutateur optique intelligent, dirigeant des centaines de longueurs d'onde vers différentes destinations sans les convertir en signaux électriques.

Les unités WSS sont au cœur des réseaux de multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM), où des dizaines ou des centaines de canaux de données distincts utilisent différentes longueurs d'onde sur une seule paire de fibres. Un WSS à un nœud de réseau peut extraire des longueurs d'onde spécifiques destinées à cet emplacement, laisser passer les autres sans modification et injecter de nouvelles longueurs d'onde sur la fibre sortante. Les dispositifs WSS typiques gèrent 80 à 384 longueurs d'onde espacées de 50 GHz ou 100 GHz dans les bandes C (1530, 1565 nm) ou L (1565, 1625 nm).

Fonction et mécanique

L'architecture interne varie selon le fabricant. Une conception à optique en vrac utilise des réseaux de diffraction ou des réseaux de guides d'ondes en réseau (AWG) pour séparer les longueurs d'onde, dirige chaque longueur d'onde vers un ensemble de miroirs MEMS et les recombine. Les versions photoniques intégrées utilisent des guides d'ondes en silicium ou en silice gravés sur puce pour réaliser la même fonction dans des facteurs de forme plus petits. L'avantage clé par rapport aux multiplexeurs optiques d'insertion-extraction (OADM) fixes plus anciens est la programmabilité: le routage des longueurs d'onde peut être reconfiguré en quelques millisecondes en contrôlant quels miroirs dévient quelles longueurs d'onde.

Les dispositifs WSS introduisent une perte d'insertion (généralement 4,8 dB) et une ondulation de dispersion chromatique sur tout le spectre. Dans les liaisons longue distance, cette perte est compensée par des amplificateurs optiques (EDFA), et la dispersion est gérée par une discipline de routage ou en associant le WSS à des modules de compensation de dispersion. Certaines unités incluent des égaliseurs intégrés pour uniformiser les niveaux de puissance sur toutes les longueurs d'onde, une caractéristique essentielle dans les systèmes où certains canaux parcourent des trajets plus longs ou ont accumulé plus d'atténuation que d'autres.

Les modes de défaillance incluent les miroirs MEMS bloqués, qui bloquent les longueurs d'onde de manière permanente, et la perte progressive de vitesse de commutation, qui peut provoquer des erreurs binaires si le temps de réponse du miroir se dégrade trop. Le remplacement sur site est courant; l'unité s'insère dans un emplacement de carte de ligne standard dans une plateforme de transport optique. La technologie WSS est fondamentale pour les multiplexeurs optiques d'insertion-extraction reconfigurables (ROADM) et représente la frontière entre l'infrastructure optique passive et le contrôle actif du réseau.