[發明專利]基于微變形鏡的波長選擇開關

有效

• 申請號: 201310419592.6
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103472538A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李淼峰;邱英;尤全;劉子晨;謝德權;楊奇
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及光通信領域，尤其涉及基于微變形鏡的波長選擇開關。

背景技術

近年來，波分復用（Wavelength?division?Multiplexing,WDM）技術越來越廣泛的被應用于各級光傳輸網絡，可重構光分插復用器（Reconfigurable?Add/Dropmultiplexer,ROADM）作為WDM網絡中的核心光交換設備，能夠在任一端口對任意波長進行配置。波長選擇開關（Wavelength?Selective?Switch,WSS）是用來實現動態可重構光分插復用的技術，通常在波長選擇開關中采用硅基液晶（Liquid?Crystal?on?Silicon,LCOS）以實現通道中心頻率和通道帶寬靈活可調，滿足運營商對下一代網絡中帶寬靈活的ROADM的需求。

然而，硅基液晶是偏振相關器件，基于硅基液晶的WSS中必須采用消偏振器件來適應硅基液晶的偏振相關性，導致光路較復雜，同時成本增加。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種能簡化光路、降低成本的基于微變形鏡的波長選擇開關。

一種基于微變形鏡的波長選擇開關，其用于實現不同波長光信號從一個光纖陣列對應的輸出端口輸出。所述波長選擇開關包括一個第一柱透鏡、一個第二柱透鏡、一個反射式衍射光柵、一個第三柱透鏡及一個微變形透鏡。所述第二柱透鏡設置在所述第一柱透鏡與所述反射式衍射光柵之間，所述第三柱透鏡設置在所述微變形鏡與所述反射式衍射光柵之間。在第一方向，所述第一柱透鏡對所述光纖陣列產生的光進行放大，經所述衍射光柵反射后以不同角度出射后再經所述第三柱透鏡將不同波長投射在所述微變形鏡的不同區域。在第二方向，光線兩次經過所述第二柱透鏡投射在所述微變形鏡上，通過改變微變形鏡上每個像素的相位實現不同波長切換到所述光纖陣列的對應輸出端口，所述第一方向與所述第二方向互相垂直。

與現有技術相比，本發明提供的基于微變形鏡的波長選擇開關，通過采用微變形鏡來實現不同波長光信號從對應的輸出端口輸出，在微變形鏡的表面鍍膜用以實現入射光的高反特性，減小在光調制過程中的光波損耗以減小插損，省去復雜的偏振分集系統，簡化光路的同時降低成本。

附圖說明

圖1是本發明實施方式的基于微變形鏡的波長選擇開關的結構示意圖。

圖2是圖1的光路中傅里葉系統的示意圖。

圖3圖1的微變形鏡的相位調制等效圖。

主要元件符號說明

光纖陣列????????110

微球透鏡陣列????120

第一柱透鏡??????140a

第二柱透鏡??????150

第三柱透鏡??????140b

虛擬組合透鏡????150’

反射式衍射光柵??160

微變形鏡????????180

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

請參閱圖1，本實施方式提供的基于微變形鏡的波長選擇開關100用于實現不同波長光信號從一個光纖陣列110對應的輸出端口輸出。所述波長選擇開關100包括一個微球透鏡陣列120、一個第一柱透鏡140a、一個第二柱透鏡150、一個反射式衍射光柵160、一個第三柱透鏡140b及一個微變形鏡180。所述光纖陣列110、所述微球透鏡陣列120、所述第一柱透鏡140a，所述第二柱透鏡150及所述反射式衍射光柵160依次設置，所述第三柱透鏡140b設置在反射式衍射光柵160與所述微變形鏡180之間。本實施方式中，建立如圖1所示的坐標系，其中，x為第一方向，y為第二方向。

請一并參閱圖2，本實施方式中，光學系統中波長切換原理如下：

光信號經過光纖陣列110的輸入端進入光學系統，光束經微球透鏡120進行準直。本實施方式中，光束為相同波長的光。如圖2（a）所示，光線傳播方向為z軸，y方向為垂直于xz平面。在第一方向，也即x方向，微球透鏡120與第一柱透鏡140a構成望遠鏡型擴束系統，對x方向的光斑進行放大，以便在反射式衍射光柵160上的光斑足夠大，從而提高衍射效率。在x方向。經過反射式衍射光柵160反射后的不同波長的光將會以不同角度出射至第三柱透鏡140b，第三柱透鏡140b將不同波長投射在微變形鏡180的不同區域。