[发明专利]一种波长选择开关

说明书

本发明提供了一种波长选择开关，包括：光纤阵列、第一反射单元、色散单元、第二反射单元以及控制芯片；其中，所述光纤阵列用于将光信号输入所述第一反射单元；所述第一反射单元用于对所述光信号进行光束整形汇聚后反射输入所述色散单元；所述色散单元用于实现所述光信号的光斑变换后，将光斑变换后的光信号入射到所述所述第二反射单元；所述第二反射单元用于对所述光信号进行光束整形汇聚后反射导入所述控制芯片；所述控制芯片用于控制所述光信号进行光信号操作。采用折转光路的方式，优化了光学系统的结构布局，减少了光学元件的数量，降低系统的复杂程度。拓宽了光学系统的温度适应范围，降低了产品的工程化难度。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种波长选择开关。

背景技术

波长选择开关(Wavelength Selection Switch，WSS)作为目前可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，简称ROADM)的核心光学部件，可实现任意波长或任意波长组合在任意端口的光信号切换、衰减或阻断，是近年来光通信技术领域的研究热点。由于硅基液晶(控制)在全光信号处理方面的显著优势，基于控制的波长选择开关逐渐成为WSS技术发展的主流。

WSS波长选择器件一般是野外工作环境，环境温度-10℃～30℃，如此大的温差会造成光电系统性能极不稳定，因此，一般WSS器件会采用半导体制冷器(Thermo ElectricCooler，TEC)加热的方式将工作温度升至50℃±2℃。现有技术提供的波长选择开关实现方案中，使用多个透射式光学元件。透射式光学元件的曲率、厚度、折射率等参数均会随着温度的变化而改变，这使得试验室常温下(25℃±5℃)装校测试的WSS器件，在温度上升后，性能会发生改变，造成器件可靠性的降低。这就需要解决WSS器件在实验室常温下和实际工作温度下的兼容问题，即实验室常温下装校完成的WSS器件当温度上升至工作温度时，耦合效率的下降在可接受的范围内。

另外，现有技术提供的波长选择开关实现方案中使用的光学元件数量较多，从而使得整体封装的尺寸较大，限制了波长选择开关的进一步批量推广。因此，现在极需一种新的波长选择开关来解决上述问题。需要优化光学结构的布局，减少光学元件的数量，降低系统的复杂程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波长选择开关，以解决WSS器件在实验室常温下和实际工作温度下的兼容问题以及波长选择开关光学元件数量较多、整体封装的尺寸较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种波长选择开关，包括：光纤阵列、第一反射单元、色散单元、第二反射单元以及控制芯片；

其中，所述光纤阵列用于将光信号输入所述第一反射单元；所述第一反射单元用于对所述光信号进行光束整形汇聚后反射输入所述色散单元；所述色散单元用于实现所述光信号的光斑变换后，将光斑变换后的光信号入射到所述第二反射单元；所述第二反射单元用于对所述光信号进行光束整形汇聚后反射导入所述控制芯片；所述控制芯片用于控制所述光信号进行光信号操作。

可选的，所述光信号为多波长光信号。

可选的，所述色散单元用于将不同波长的光信号在空间中沿不同角度散开，并分别经所述第二反射单元入射到所述控制芯片的不同区域。

可选的，所述控制芯片用于对不同波长的光信号分别进行独立控制。

可选的，所述色散单元为反射式平面光栅。

可选的，所述第一反射单元为高阶非球面柱面反射镜。

可选的，所述第二反射单元为高阶非球面柱面反射镜。

可选的，所述控制芯片采用硅基液晶芯片、微机电系统芯片或液晶切换芯片。

可选的，所述控制芯片还包括空间光相位调制器，用于独立地改变每个不同波长光束的相位。