[发明专利]一种高端口数目波长选择开关

说明书

本发明涉及一种高端口数目波长选择开关，包括输入光路部分、输出光路部分、光路偏转部分，所述光路偏转部分包括至少两个级联的LCOS芯片，两个相邻的LCOS芯片之间设置光斑变换系统，所述光斑变换系统实现各级联LCOS芯片光斑的一致性；每个所述光斑变换系统包括沿光路顺序设置的三个柱透镜，其中位于光路两端的柱透镜形成双透镜4f系统方式实现分波长平面的光斑变换，位于光路中间的柱透镜实现光切换平面的光斑变换。本发明通过级联多个LCOS芯片，可为高端口WSS器件的研发提供合适的解决方案。

技术领域

本发明涉及一种光通信器件，尤其涉及一种波长选择开关，具体涉及一种高端口数目、频率间隔灵活可调的波长选择开关，本发明属于光纤通信领域。

背景技术

可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer，以下简称ROADM)是智能光网络的关键网络节点，支持任意波长业务的上下或阻断，可通过软件的远程控制，实现通信业务的任意扩展，具有极大的灵活性。波长选择开关(WavelengthSelective Switch，以下简称WSS)是组成ROADM节点的核心光子器件，可实现任意波长向多个方向的任意传输及交换。在光传输交换的网络架构中，WSS的端口数目决定了网络架构的维数，更多的WSS端口数目，可支持更多方向的光信号传输交换。随着ROADM节点的组网结构进一步深入发展，为满足更多方向的光波长交换，业界对网络架构的维数提出了更高的要求，也就要求WSS需朝着更高端口数目的方向发展。

实现WSS的技术主要有微光机电系统(Micro-Optical Electrical MechanicalSystem，以下简称MOEMS)、液晶(Liquid Crystal，以下简称LC)技术和硅基液晶(LiquidCrystal On Silicon，以下简称LCOS)三种。LC和LCOS技术可满足ROADM系统传输中的灵活频率栅格技术要求，其中，LCOS技术可提供更加精细的频率分辨率，在性能指标上更具优势，支持多个不同速率光信号的混传，已成为实现WSS的主流技术。LCOS技术通过控制光路的位相变化，实现光束的空间偏转，偏转角度直接决定WSS的端口数目。但该驱动技术具有光束偏转的角度极限，也就意味着其有最大的可实现端口数目。

目前，基于LCOS技术的WSS最大端口数目为20，这也是目前单个WSS器件的端口数目极限。在需要实现20个以上端口数目时，通常需要将多个WSS器件进行级联，但这种级联的方式会增加ROADM系统的组网结构复杂程度，也会提高系统的整体成本，不能满足ROADM系统快速发展的要求。

发明内容

本发明克服现有方案存在的技术缺陷，在传统单个LCOS方案WSS的基础上，提出了一种基于多个LCOS芯片级联的方案。在制作更大端口数目WSS器件时，可以通过级联多个LCOS芯片，实现更大的光路旋转角度，从而实现更大的WSS端口数目。同时，需要在各个LCOS芯片之间加入傅里叶透镜变换系统，达到每个LCOS芯片上光斑大小和位置一致的目标，保证WSS的整体性能不劣化，满足系统的指标要求。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种高端口数目波长选择开关，包括输入光路部分、输出光路部分、光路偏转部分，所述光路偏转部分包括至少两个级联的LCOS芯片，两个相邻的LCOS芯片之间设置光斑变换系统，所述光斑变换系统实现各级联LCOS芯片光斑的一致性；每个所述光斑变换系统包括沿光路顺序设置的三个柱透镜，其中位于光路两端的柱透镜形成双透镜4f系统方式实现分波长平面的光斑变换，位于光路中间的柱透镜实现光切换平面的光斑变换。