[发明专利]一种切换单元及波长选择开关

说明书

本发明涉及光纤传输技术领域，特别是一种切换单元及波长选择开关，所述切换单元包括步骤：依次连接的第一半波长液晶、第一等间距分光镜、3/4波长液晶、以及反射棱镜；所述偏振光经第一半波长液晶后从第一等间距分光镜射出，然后经过3/4波长液晶、反射棱镜折转光路返回，第二次经过3/4波长液晶圆偏振光变为P光或S光，最后经第一等间距分光镜的射出。通过控制第一半波液晶以及3/4波长液晶的电压，可以改变入射光的偏振态。两次入射到第一等间距分光镜的入射光的偏振态同为P时，出射到通道①；同为S时，出射到通道③，若两次分别为P和S偏振态，由于第一等间距分光镜的分光间距相等，以上两个偏振态均出射到通道②。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域技术领域，特别是一种切换单元及波长选择开关。

背景技术

随着5G技术的发展，终端用户对带宽的需求越来越高，本来用在骨干网的技术下沉到城域网。波长选择开关(WSS)，以及RODAM技术如果应用在城域网，可以提高带宽，有潜在的使用前景。但是城域网对成本更加敏感，暂时没有大端口数的要求。所以开发低成本，低端口数WSS可以满足下一代城域网技术的要求。

现有主流WSS有LCOS，MEMS和液晶+三角形双折射晶体技术。其中LCOS成本较高，而且驱动复杂，不适合低成本要求；低成本MEMS技术的端口数有限，最大只能做到1*4，端口数增加则需要大规模MEMS阵列，成本增加明显；液晶+三角形双折射晶体方案中不同的通道位置不是等距，需要单独调节，工艺流程复杂。因此，现有方案很难满足50GHz的通道间隔，且满足城域网低成本的要求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种切换单元及波长选择开关，解决现有的波长选择开关出现的结构复杂，成本高等问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种切换单元，其包括：依次连接的第一半波长液晶、第一等间距分光镜、3/4波长液晶、以及反射棱镜；所述偏振光经第一半波长液晶切换为P光或S光，所述P光或S光经过第一等间距分光镜之后从不同位置出射，经过3/4波长液晶变为圆偏光，再经过反射棱镜折转光路返回，第二次经过3/4波长液晶圆偏光变为P光或S光，最后经第一等间距分光镜的不同位置射出。

本发明的更进一步优选方案是：所述切换单元还包括设置在第一半波长液晶远离第一等间距分光镜一侧用于对入射光进行信号衰减的衰减组件。

本发明的更进一步优选方案是：所述衰减组件包括依次连接的第二半波长液晶和偏振镜；所述光束通过第二半波长液晶分解为P光和S光，S光经过偏振镜并射入第一半波长液晶，P光被阻挡。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一等间距分光镜为PBS阵列或方形双折射晶体。

本发明的更进一步优选方案是：所述反射棱镜的的横截面为等腰三角形。

本发明的更进一步优选方案是：所述切换单元还包括设置在第一等间距分光镜靠近第一半波长液晶一侧的用于增加光路切换通道的通道组件。

本发明的更进一步优选方案是：所述通道组件包括依次设置的第三半波长液晶和第二等间距分光镜，所述第二等间距分光镜间距为第一等间距分光镜间距的1/2；所述偏振光经第一等间距分光镜射出后进入第三半波长液晶，通过第三半波长液晶调整偏振态后再从第二等间距分光镜上不同的位置射出。

本发明还提供一种波长选择开关，包括：设置有入射端口和多个射出端口的光纤阵列、偏振转换单元、透镜、光栅、如权利要求1-5任一所述的切换单元；其中，所述光纤阵列中入射端口的光束经过偏振转换单元后转换为两束线偏光，经过透镜成像到光栅上，不同波长分开不同的角度，再经过透镜成像到切换单元，不同波长的光被切换到不同端口，再经过相同的光路折回对应的射出端口中。