[发明专利]一种光开关矩阵和光通信系统

说明书

本发明实施例提供一种光开关矩阵和光通信系统，涉及光通信领域，能够在不使用可调光衰减器的基础上，实现光开关矩阵的功率均衡。该光开关矩阵包括：光开关矩阵包括m*n个光开关单元，以及m个输入端和n个输出端，其中，每个光开关单元记为Sij，i从输出端开始沿着远离输出端的方向依次增大，j从输入端开始沿着远离输入端的方向依次增大，m为大于或者等于2的整数，n为大于或者等于2的整数，i为大于或者等于1、且小于或者等于m的整数，j为大于或者等于1、且小于或者等于n的整数，对于第i行光开关单元，光开关单元Sij在处于开态时的损耗随着j的增大依次减小；对于第j列光开关单元，光开关单元Sij在处于开态时的损耗随着i的增大依次减小。

技术领域

本发明实施例涉及光通信领域，尤其涉及一种光开关矩阵和光通信系统。

背景技术

随着密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM)技术的发展，光通信系统对传输带宽和传输速率的要求也越来越高，因此，全光通信系统以其简单可靠、可扩展性好、透明传送等优点成为光纤通信系统的发展趋势。其中，光开关单元是全光通信系统的重要组成器件，可以实现全光层的路由选择、波长选择、光交叉连接、自愈保护等功能。现有的光开关单元主要包括机械结构光开关单元、微电子机械系统(MicroElectrical-Mechanical System，MEMS)光开关单元、液晶光开关单元、波导型光开关单元和半导体光放大器光开关单元等。

MEMS光开关单元由静电驱动，包括一个输入端和两个输出端。在MEMS光开关单元处于关态(即关闭状态)时，光信号从该MEMS光开关单元的输入端输入，从该MEMS光开关单元的第一输出端输出；在MEMS光开关单元处于开态(即打开状态)时，光信号从该MEMS光开关单元的输入端输入，从该MEMS光开关单元的第二输出端输出。MEMS光开关矩阵是一种将多个MEMS光开关单元集成在一起组成的矩阵。图1示出的是一种MEMS光开关矩阵的结构示意图，其中，该MEMS光开关矩阵包括m*n个MEMS光开关单元，即该MEMS光开关矩阵包括m行MEMS光开关单元和n列MEMS光开关单元。示例性的，在该MEMS光开关矩阵的各个光传输路径(即光信号从输入端输入，到从输出端输出的过程中经过的路径)中，如图1所示，当光传输路径I_i→D_j导通时，该光传输路径包含(i+j-2)个处于关态的MEMS光开关单元和1个处于开态的MEMS光开关单元Sij。由于该MEMS光开关矩阵中各个处于关态的MEMS光开关单元的损耗相同，各个处于开态的MEMS光开关单元的损耗也相同，因此该MEMS光开关矩阵的不同光传输路径的损耗各不相同。为了对该MEMS光开关矩阵的不同光传输路径的损耗进行均衡，图2示出了一种均衡MEMS光开关矩阵的结构示意图，其中，该MEMS光开关矩阵包括m*n个MEMS光开关单元，并且该MEMS光开关矩阵的各个光传输路径输出端均连接了一个可调光衰减器(图2中用黑色的圆圈表示)，每条光传输路径输出端的可调光衰减器通过对该条光传输路径传输的光信号进行衰减，使得该MEMS光开关矩阵的不同光传输路径输出的光信号的功率均衡，以达到该MEMS光开关矩阵的不同光传输路径的损耗相同的目的。

然而，由于可调光衰减器属于有源器件，在MEMS光开关矩阵的各条光传输路径输出端连接可调光衰减器的方法会在MEMS光开关矩阵中引入额外的损耗，同时增大了MEMS光开关矩阵的尺寸。

发明内容

本发明实施例提供一种光开关矩阵和光通信系统，能够在不使用可调光衰减器的基础上，实现光开关矩阵的功率均衡。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：