[发明专利]多播光学开关

说明书

技术领域

本发明的实施例一般地涉及光学通信系统和构件，并且更加具体地涉及多播光学开关。

背景技术

光学开关被广泛地部署在光学通信网络中以提供诸如光学信号路由、保护开关和系统性能监视的功能。特别地，能够同时地向多个目的地给付单一光学信号的副本的多播光学开关已经被确认为用于复用和路由不同的光学信号进或出单一光学光纤的关键构件。这项能力对于在波分复用（WDM）系统中使用的任何波长、任何竞争以及任何方向可重构光分插复用器（ROADM）而言是特别地有用的。关于多播开关如何使得能够实现下一代CDC-ROADM的完整说明，例如见“Next-generation ROADM technologies and architecture”，Paper 8283-8，SPIE Photonics West 2012 Conference 8283。

使用平面光波线路（PLC）开关和分裂器的多播光学开关在本技术领域中是已知的，但是遭受各种缺陷。当利用离散的PLC分裂器和开关配置这种多播开关时，通常地利用光纤尾纤将这些光学构件互联，从而由于所要求的更大数目的光纤互连而导致高的成本和不想要的制造复杂度。例如，为了组装从多个个体PLC分裂器构造的8x16多播开关，要求十六个8×1 PLC分裂器，八个16×1 PLC分裂器，和在其间拼接的128个光纤尾纤连接。可替代地，多播光学开关的各种分裂器和开关能够被集成到单个单片PLC中，但是这种配置通常是高成本的、难以制造，并且遭受低的制造产量。

发明内容

本发明的一个或者多个实施例提供一种多播光学开关，该多播光学开关具有紧凑的、低损耗设计并且比现有技术设计更加容易地制造。根据一个实施例的多播光学开关包括离散的分裂器、柱面光学器件，和反射性开关器件诸如微机电系统（MEMS）镜的线性阵列的自由空间光学组件，从而以紧凑的配置提供低损耗、高性能多播切换。

根据本发明的一个实施例的M×N多播开关包括M个输入端口，其中M大于1；N个输出端口，其中N大于1；M个分裂器，每一个分裂器均被配置为从通过该M个输入端口之一接收的输入光学信号产生N个分裂光学信号；和镜的1×N阵列，每一个镜均能够被控制为将N个分裂光学信号之一引导到该N个输出端口之一。

根据本发明的另一个实施例的M×N多播开关包括M个输入端口，其中M大于1；N个输出端口，其中N大于1；和M个镜，每一个镜均与输入端口之一相关联并且能够被控制为将输入光学信号从相关联的输入端口引导到该N个输出端口中的任何一个。在这个开关中，在镜之一受到控制以将在第一输出端口处引导的输入光学信号切换为在第二输出端口处引导时，输入光学信号被从所有的输出端口光学解耦。结果，能够使用这个开关实现无损伤切换。

根据本发明再一个实施例的M×N多播开关包括M个输入端口，其中M大于1；N个输出端口，其中N大于1；和具有1×N个光束转向元件的硅基液晶（LCOS）面板，每一个光束转向元件均包括多个像素，所述像素的相位能够各自地受到控制以将输入光学信号从该M个输入端口中的任何一个引导到与光束转向元件相关联的该N个输出端口之一。

附图说明

以能够详细理解本发明的实施例的上述特征的方式，通过参考附图，可以获得如上简要地总结的、本发明的实施例的更加具体的描述。然而，应该指出，附图仅仅示意本发明的典型实施例并且因此不被视为限制它的范围，因为本发明可以承认其它等效的实施例。

图1是根据本发明的实施例的M×N多播光学开关的概略示意。

图2示意分裂器阵列的一个实施例的概略分解视图。

图3A示意在图1的多播光学开关中离开分裂器阵列的准直微透镜并且被成像到反射性开关器件的光束。

图3B示意在图1的多播光学开关中离开分裂器阵列的准直微透镜并且被聚焦柱面透镜在反射性开关器件上聚焦的光束。

图4A是根据本发明的实施例的多播光学开关的概略示意。

图4B是根据本发明的另一个实施例的多播光学开关的概略示意。

图5是根据本发明的另一个实施例的多播光学开关的概略示意。

图6是根据本发明的另一个实施例的多播光学开关的概略示意。

图7是根据本发明的实施例的分裂器阵列的概略示意。

图8是根据本发明的实施例的多反射光束分裂器的概略示意。

图9是根据本发明的另一个实施例的多反射光束分裂器的概略示意。