[发明专利]光开关选择器

说明书

本发明涉及光通信元件，更具体地，涉及光选择开关。

如图1所示，N×1的电选择开关是一种能够将N个输入线分配到一个单一输出端口的N×1开关器件。N×1光学选择开关模拟N×1电选择开关，其中输入和输出端口都是载有一个或者多个不同波长光通信信号的光纤。特定的选择开关能够从多于一个的输入端口选择并从选定端口叠加(按照特定规则)信号。把这种特性称为选择开关的收集能力。

现有选择器采用机械开关元件，采用机械选择器的这种现有设计限制一次仅能选择一线、速度低、而且可靠性很不理想。图1是这种设计的示意图，其中把100-1到100-N的多路输入光线路输送给选择器101和开关元件103。在致动器102的控制下，开关元件103从光线路100中选择出一路输送给输出光线路104。

目前能买到几种机电光选择开关，这些器件都是基于机械式移动输入和/或输出光纤，或者利用各种反射、偏折光学元件调准输入光纤的输出光束并将其导向输出光纤。显然，这些机械开关速度慢，而且大多数情况下不具备光通信系统中所期望的收集功能。有些情况下，与这些器件相关的光损耗也很严重。

基于铌酸锂(参考美国专利5,181,134)或者磷化铟光开关器件的固体波导选择开关也能买到，它解决了速度问题，但与这些光开关器件相关的缺点包括偏振依赖性和严重的光损耗。当把这类器件串联时，与之相关的光插入损耗很快变得无法容忍。

在本发明的一个实施例中，利用一个掺杂稀土元素的光纤光放大器作为增益开关光选择器的开关元件，就可以克服现有机械式选择器和各种固体光选择器存在的问题和限制。每个掺杂稀土元素的光纤光放大器作为一个接通/断开开关。此外，本发明的增益开关光选择器可直接应用到现今的光放大光通信系统中。在实施例之一中，利用多个泵、多个相应的掺杂稀土因素的光纤光放大器和泵选择电路一同实现上述功能，用指示器装置来确定被选择并导向输出的信号，从而选择特定的泵和与之对应的掺杂稀土元素的光纤光放大器。另外一种实施例同时采用一个所谓的调谐泵装置、多个滤波器以及与之对应的多个掺杂稀土元素的光纤光放大器，为了从任意多给定波长的多个光输入信号中选择出适当的一路信号，用泵调谐装置控制可调谐泵。

图1是现有技术机电式选择器装置的示意图。

图2是本发明利用带有掺杂稀土元素光纤光放大器的开关泵的实施例示意图。

图3是包含掺杂稀土元素光纤光放大器的调谐泵装置示意图。

图4是包含多个泵和相应掺杂稀土元素光纤光放大器的开关泵装置示意图。