[发明专利]基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关。

背景技术

波分复用(WDM，Wavelength-Division Multiplexing)光纤通信系统已经成为现代高速宽带通信网的基础平台。作为光纤通信系统的核心设备，可重构光分插复用器(ROADM，Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)的使用给网络的运营带来了更多业务开展的便利和运营成本的降低。ROADM在光域以波长为单位对信号进行分插与复用，因其透明性、灵活性和可扩展性，它越来越受到网络运营商的青睐。

ROADM设备的核心器件经过多年的发展，先后经过了波长阻塞器(WB，Wavelength Blocker)、平面光波导ROADM(PLC-ROADM，Planar LightwaveCircuit ROADM)两代技术的发展。随着波长选择光开关(WSS，Wavelength Selective Switch)的出现，ROADM系统进入了一个全新的发展阶段。

理想的可重构光网络是能以任何频率间隔在任何方向上下(或直通)任何波长。为实现这个目标，要求下一代ROADM具有以下特性：波长无关性(Colorless)：各端口可承载任意波长；方向无关性(Directionless)：任意波长可以以任意方向实现上下以及直通等功能；无冲突(Contentionless)：在任意方向上实现任意波长的上下或直通；灵活栅格(Gridless)：波长间隔灵活可调。这些特征一般被合称为CDCG。

波长选择开关(WSS)是实现具有CDCG特征的下一代ROADM的关键单元，它得到了国内外光通信行业的高度重视，不少厂家从2010年就开展了相关研究。美国JDSU最早进行了相关研究，2012年已开始商用。美国Finisar，Oclaro，Coadna等公司也开展了相关研究，推出了基于液晶技术或者MEMS技术的下一代ROADM用WSS器件。

在2006年，澳大利亚Engana Pty公司S.Frisken等人申请了基于硅基液晶的无栅格波长选择光开关专利“Wavelength selective reconfigurable optical cross-connect”(US 7,787,720)。他们提出用棱栅对信道内的光束进行衍射，并用硅基液晶对衍射开的光斑进行角度调节，实现了端口数2×4、分辨率约为1nm的波长选择光开关。在2007年的国际光纤通信会议(OFC2007)上，S.Frisken对基于硅基液晶的波长选择开关的最新进展做了总结，指出基于硅基液晶(LCoS，Liquid Crystal on Silicon)的波长选择开关有着较小的插入损耗和较好的滤波特性，并能对各个信道中的任意波长进行幅度和相位调节。

美国贝尔实验室于2004年申请了名为“1×N wavelength selective switch”的专利(US 7,689,073)，随后在2012年的国际光纤通信会议(OFC2012)上，贝尔实验室的研究人员提出了双调节折叠式的基于硅基液晶的波长选择光开关，他们利用反射镜等器件让光束两次经过LCoS，从而增大了偏转角并解决了波长混叠的问题。

日本富士通公司和NTT公司分别于2005年和2007年申请了利用微机电系统(MEMS)实现波长选择光开关的专利“Wavelength selective MEMS switch”(European Patent Applicati on EP 1701580)、“MEMS mirror and wavelength selection switch”(Japanese Patent JP2008292951)。它们都是采用MEMS代替了液晶，分光仍是由光栅实现。

由于上述已公开的波长选择光开关均采用了体光栅、液晶或微机电系统，以及透镜组成的光学系统，它们体积大，成本高，稳定性差，调节与控制困难。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于可调谐微环谐振器的波长选择光开关，可以用来解决既有的波长选择光开关体积大，成本高，稳定性差，调节与控制困难等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

输入光波导(1101)，其具有一个输入端(1102)和一个输出端(1103)；

M个与输入光波导(1101)在同一个平面内且平行排列的第一光波导(1111、1121、……、11M1)：