[发明专利]波长选择交换装置以及相关方法

说明书

本公开的实施例涉及一种波长选择交换装置及其相关方法。该装置包括：至少一个输入端口和多个输出端口；色散组件，其适于将所接收的第一波段光信号和第二波段光信号在色散平面上分别色散成多个第一子光信号和多个第二子光信号；第一波段滤波器，其适于反射多个第一子光信号和透射多个第二子光信号；以及光重定向器件，其适于使得多个子波段光信号各自重定向地朝向第一波段滤波器出射；其中在端口平面内，多个子光信号在反向传播方向上分别以第一预定角度范围内的入射角度入射至第一波段滤波器。以这种方式，可以减少在端口方向进行信号切换时的滤波损伤。

技术领域

本公开的各实施例涉及光通信领域，更具体地涉及一种处理多波带光信号的波长交换装置以及相关方法。

背景技术

随着光网络业务的迅速发展和交换容量的增加，光交换单元ROADM节点需要处理的信号波段范围也在增加，逐渐从C波段拓展至C+L波段，通常C波段范围为1524至1572nm,L波段范围为1575nm至1623nm。基于LC阵列芯片、LCOS芯片或MEMS芯片等光开关阵列的波长选择交换装置(WSS)是构成ROADM节点的重要组件。C+L波段WSS相比当前C波段WSS需要处理更宽的频谱，在采用相同尺寸光开关阵列、相同光斑和现有C波段WSS光学设计架构的情况下，C+L波段WSS的滤波陡峭度或滤波带宽会急剧降低。因此需要研究新型光学设计方案，提升C+L波段WSS的滤波陡峭度或滤波带宽。

发明内容

本公开的目的在于提出一种改进的波长选择交换装置及其相关方法，其至少能够缓解或减少波长选择交换装置的整体尺寸较大，和/或在端口方向进行信号切换时滤波损伤的技术问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种波长选择交换装置。该装置包括：至少一个输入端口和多个输出端口，所述至少一个输入端口适于输入第一波段光信号和第二波段光信号，每个所述输出端口适于输出在预定波段范围的光信号；色散组件，其适于将从所述输入端口接收的第一波段光信号和第二波段光信号在色散平面上分别色散成多个第一子光信号和多个第二子光信号，其中所述多个第一子光信号分别对应于第一波段中的多个第一子波段，所述多个第二子光信号分别对应于第二波段中的多个第二子波段，其中所述色散平面被定义为光传播方向和色散方向所在的平面；第一波段滤波器，其适于反射所述多个第一子光信号和透射所述多个第二子光信号；以及光重定向器件，其适于接收来自所述第一波段滤波器的在正向传播方向上的所述多个第一子光信号和所述多个第二子光信号，并且在所述多个输出端口的预定排列方向和所述光传播方向所处的端口平面内，使所述多个第一子光信号和所述多个第二子光信号分别被重定向地在反向传播方向以第一反向入射角度和第二反向入射角度入射到所述第一波段滤波器，以由此将经重定向的所述多个第一子光信号和所述多个第二子光信号经由所述第一波段滤波器分别传播至所述多个输出端口中的预定输出端口，其中所述正向传播方向被定义为从所述输入端口到所述光重定向器件的所述光传播方向，而所述反向传播方向被定义为从所述光重定向器件到所述输出端口的所述光传播方向；其中所述第一反向入射角度和所述第二反向入射角度均在第一预定角度范围内。

将会理解，利用本公开的波长选择交换装置，可以通过设计入射至第一波段滤波器的第一预定角度范围，来大幅度地降低在端口方向内进行信号切换时第一波段滤波器的滤波谱移动，从而降低信号的滤波损伤。此外，根据本公开的设计，多个波段可以共享多个光学组件，从而尽可能地不增加WSS模块尺寸，且无需增加特殊定制的波导组件。

特别地，在一些实施例中，所述第一预定角度范围为0±20度、0±10度、0±5度、或0±3度的范围。将会理解，以这样的角度范围，可以使得光束在端口平面内在反向传播方向上以小角度入射(即，第二次入射)至第一波段滤波器，这可以大幅度地降低在端口方向内进行信号切换时第一波段滤波器的滤波谱移动，从而极大地降低信号的滤波损伤。