光纤体系在长途传输和城市网络中的快速推广使用对光纤通讯器材提出了新的要求。未来的网络有必要能更快地设备，能在光纤布线层经过对光功率的操控和光路衔接的实时办理从头界说带宽。带宽要求的添加现已超过了摩尔规律所描绘的速度（即处理器中的元件密度每个月就添加一倍）。若布设可长途界说的光纤网络，服务商就可认为最终用户更快地供给更大的带宽，一起经过在光纤层施行分布式维护来下降运营本钱。

　　可是光纤网络开展还需要选用新的技能。这些技能有必要能供给高功用、集成多种功用、大规划的产品，并且能够很快以更低的价格大批量供货。现在一项引起广泛注重的器材制作技能是MEMS（微电子机械体系）技能，它是指用与半导体工艺相兼容的办法在硅、金属和玻璃等资料上制作微型的机械结构。所制成的光学器材具有很好的功用——低刺进损耗、优秀的波长平整度和极小的串扰，并且在集成化以及元件规划（Scalability）和可靠性的进步方面有很好的远景。因为这种技能的根底是在半导体工业中经过多年验证的制作办法和工艺，因而不难判定，跟着产值的添加，本钱将稳步下降。

　　MEMS技能现在在光纤网络中所发挥的效果——特别是这一技能在进步元件规划和光纤网络的可办理性方面的潜力——正好契合运营商以更低的设备占有本钱取得最优的功用和最大灵活性这一需求。

　　象DWDM（密布波分复用）这样的技能使得服务商能够经过添加每一根光纤中的波长数来添加光纤经过的信道数。各公司现已在城市网络中引进了DWDM体系，然后以较低的价格供给带宽并支撑不同的协议，包含SONET、佳兆以太网、数字视频和Escon。这些体系具有“透明地”添加或关断一条特定信道的才能，并能够对波长进行智能化办理以进步网络功率。

　　DWDM体系中的光学器材有必要满意一整套严苛的要求，其间包含刺进损耗、极化相关损耗（PDL），波长平整度（在C波段和L波段别离要到达1310nm和1550nm）。信道有必要在很长的间隔上坚持一致性，因而，任何新器材不能给信道添加相位或强度噪声，并且要确保信道间的串扰极小。器材的尺度和功耗也有必要很小，以便为用户下降设备占地面积和运营本钱。

　　光纤网络的交流和衰减器已运用了多种器材技能，包含光机械、波导、液晶以及依据MEMS的技能。这些技能各自都有一些特色，能够在不同的使用中起到优化功用的效果。

　　MEMS器材具有很强的吸引力，因为规划妥当的话，它们能够在任何一个波段上确保极低的功耗——这对DWDM使用来说是非常要害的。MEMS器材的全面敬重应该包含五个方面：功用、功用、元件规划、可靠性和本钱，参见表1。

　　带宽要持续添加，产值要不断添加；元件规划还要进步；要发挥该技能在进步集成度、下降本钱方面的潜力。

　　在要害目标方面可与其他技能所能到达的最优值比较，在非必须目标方面亦可到达或优于其他技能的功用。

　　半导体工艺的大批量出产才能确保了经济性；光纤介质的衔接将得到改进；因为拼装作业量的减小，产值将会进步。

　　在MEMS技能中很多出资，有助于缓解光纤器材供给中的瓶颈现象；在出产中选用Telcordia质量规范能够确保器材的长时刻功用。

　　敬重一种器材时，功用是光纤体系和网络规划者考虑的最根本要素。用户往往更乐意选用功用更高而非更廉价的器材，因为这能够下降总的体系本钱（也就是说，以较低的使体系总本钱取得更强的功用和更远的传输间隔）。例如，选用一个损耗较低而价格较贵的器材来减小中继器中掺铒光纤放大器噪声时，总的体系本钱会因为中继间隔加长而下降。

　　MEMS器材与选用其他技能的器材比较，在功用方面有其优胜之处，此外更具有尺度小、适于大批量出产的长处。在要害的功用目标方面——刺进损耗、波长平整度、PDL和串扰——MEMS技能能到达的功用可与其他技能所能到达的最高功用比较。据报导，一种MEMS技能制作的2×2光开关模块的刺进损耗为0.4dB，PDL，串扰－70dB。表2列出了一种1×2/2×2闭锁式MEMS光开关的首要功用。

　　依据MEMS器材的设备占地面积很小，若规划妥当，其功耗也极小。依据MEMS的体系还能够经过将光器材与执行机构集成在单个芯片上或将多个设备排成一个阵列的办法来进步其规划。

　　MEMS器材优异的光学功用使之能够很好的满意光纤网络现在和未来开展中的要求。不管数据流速率或协议怎么，上述的1×2/2×2闭锁式MEMS光开关答应选用小形状因数光学维护。1×N的MEMS结构答应在一个网络节点处的数根光纤或若干信道共用一个较贵重的监督器，然后有助于减小监督设备尺度，下降网络监测设备的费用。大规划的MEMS微镜芯片（二维或三维规划）将使以波长粒度从头界说通讯量的中等规划和大规划光纤网络节点成为或许，然后能布设本钱更低的网格结构。选用Clos架构后，依据两种状况方位的二维微镜阵列的规划可达数百个无堵塞的衔接；刺进损耗约束了规划的进一步进步。用于大节点的、具有上千衔接端口的单级三维歪斜微镜规划也在考虑之中。

　　在光纤网络中难度较大的使用是长途功率操控。MEMS器材能够发生独立于波长或极化的衰减，办法是操控刺进光通路中的叶片或经过调整一个微镜的歪斜角来操控反射回信号通路的光功率巨细。MEMS也能够用来下降与光学芯片和光纤之间的衔接有关的费用。光纤或器材的对准能够在芯片上完成，办法是在一个硅的微型光学台面上制作可移动的V形槽和渠道。MEMS技能能够将不同的功用单元集成在单块芯片上，有或许完成芯片级体系。

　　MEMS器材的可靠性已在其他使用范畴得到了部分展现。例如，该技能在轿车气囊中的使用已有数年。因为在这种使用范畴MEMS器材是做挠性的机械运动使用，故其寿数较长。此外，研究者已依据Telcordia Technologies（前身为Bellcore）树立的规范对MEMS规划的可靠性进行了广泛的验证试验，包含温度循环、冲击、振荡和长时刻高温储藏。

　　MEMS器材为下降体系本钱供给了多种或许。MEMS芯片的功用度使得更低本钱的网络设置和架构以及光纤层的维护成为或许。MEMS尺度小和功耗低的特性使得体系的外形能够缩小，节省了中继器和终端节点占用的地盘。MEMS器材的单批产值很高，经济性好，并且器材与器材之间重复性好。执行器与光器材集成在单个芯片上，能够在一个硅片上重复屡次，然后能够供给价格更低的子器材。这些在本钱方面的节省将使器材价格下降，最终使体系供给商获益。

　　在光学器材中已将MEMS器材做为根本技能开发，其间包含可变光衰减器(VOA)、光开关和光纤穿插衔接器。VOA在光纤网络和体系中起到功率办理的效果，它们是光放大器的要害部件，用来使整个网络中的功率电平坚持必定。与工业规范的光机械器材相似，MEMS光衰减器的刺进损耗低，衰减规划宽，可靠性契合Telcordia质量规范。

　　光开关是别的一个元件范畴，在这个范畴中，MEMS完成光开关的可行途径，并且供给了全新的规划思维。光机械器材在光开关商场中已占有重要位置，它们选用传统技能封装以便能在很宽的温度规划内作业。MEMS器材也将起到相同的效果，并且还能够节省占用的印刷电路板面积。

　　最近有人报导，单个MEMS器材已能对数百路至一千多路的传输进行交流。MEMS光纤穿插衔接器模块已有4×4和32×32等不同结构能够供给。这些器材能够构成一个更大的256×256的交流结构。因为其架构是全光学式的，这些光纤穿插衔接器模块具有无限的带宽、波长透明度和路由多样性——这些正是下一代光纤网络所要求的。

　　因为MEMS器材在光纤网络晋级方面的重要效果已得到证明，MEMS工业正致力于开展制作亚结构（infrastructure），以便使器材得到更广泛的使用。首要的出资用于扩展MEMS芯片的制作才能和封装才能。依据MEMS技能的产品代表了新一代能够大批量出产的光学器材。

　　MEMS器材向大出产方面开展所遇到的首要问题是工业规范问题。在通讯工业中，Telcordia的规则一直是功用和可靠性方面事实上的规范。制作商和体系运营商已将一些规范细则很自然地引进光通讯范畴，例如，用于光纤分支元件的GR-1209和用于无源光学器材的GR—1221。可是这些严厉的规范在制守时并为考虑到新式的技能。工业界正与客户协作树立依据Telcordia规范的MEMS专用检测程序。例如，像规范的半导体工业中那样，选用升高温度的办法来作为一种老化手法，以查验其寿数功用。可是关于MEMS器材来说，其功用随时刻的退化规则与规范的半导体器材又有所不同，为此开发了一种推导热驱动MEMS器材的激活能的办法，以依据Ahrenius规律猜测与特定器材有关的老化进程。经过这种方法能够进行与半导体设备可靠性测验等效的寿数试验。

　　一起，通讯工业正引进TL9000规范（专门为通讯产品拟定的规范ISD9000的版别）。用于通讯工业中的MEMS器材供给商正纷繁进行TL9000认证，以便使那些注重质量规范的用户坚信他们的产品。

　　很显然，MEMS器材不只契合今日光纤网络对功用的要求，也满意下一代体系对元件规划、小尺度和低功耗等方面的要求。在不久的将来，光纤网络设备的供给商将能够充分利用MEMS器材所带来的这些长处。