[發明專利]一種高端口數目波長選擇開關

有效

• 申請號: 201610181487.7
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105739026B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 袁志林;楊睿;楊柳;宋麗丹;郭金平;王凡;唐麗紅;馬雨虹
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293;G02B6/32
• 代理公司: 11340 北京天奇智新知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉黎明

本發明涉及一種高端口數目波長選擇開關，包括輸入光路部分、輸出光路部分、光路偏轉部分，所述光路偏轉部分包括至少兩個級聯的LCOS芯片，兩個相鄰的LCOS芯片之間設置光斑變換系統，所述光斑變換系統實現各級聯LCOS芯片光斑的一致性；每個所述光斑變換系統包括沿光路順序設置的三個柱透鏡，其中位于光路兩端的柱透鏡形成雙透鏡4f系統方式實現分波長平面的光斑變換，位于光路中間的柱透鏡實現光切換平面的光斑變換。本發明通過級聯多個LCOS芯片，可為高端口WSS器件的研發提供合適的解決方案。

技術領域

本發明涉及一種光通信器件，尤其涉及一種波長選擇開關，具體涉及一種高端口數目、頻率間隔靈活可調的波長選擇開關，本發明屬于光纖通信領域。

背景技術

可重構光分插復用器(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer，以下簡稱ROADM)是智能光網絡的關鍵網絡節點，支持任意波長業務的上下或阻斷，可通過軟件的遠程控制，實現通信業務的任意擴展，具有極大的靈活性。波長選擇開關(WavelengthSelective Switch，以下簡稱WSS)是組成ROADM節點的核心光子器件，可實現任意波長向多個方向的任意傳輸及交換。在光傳輸交換的網絡架構中，WSS的端口數目決定了網絡架構的維數，更多的WSS端口數目，可支持更多方向的光信號傳輸交換。隨著ROADM節點的組網結構進一步深入發展，為滿足更多方向的光波長交換，業界對網絡架構的維數提出了更高的要求，也就要求WSS需朝著更高端口數目的方向發展。

實現WSS的技術主要有微光機電系統(Micro-Optical Electrical MechanicalSystem，以下簡稱MOEMS)、液晶(Liquid Crystal，以下簡稱LC)技術和硅基液晶(LiquidCrystal On Silicon，以下簡稱LCOS)三種。LC和LCOS技術可滿足ROADM系統傳輸中的靈活頻率柵格技術要求，其中，LCOS技術可提供更加精細的頻率分辨率，在性能指標上更具優勢，支持多個不同速率光信號的混傳，已成為實現WSS的主流技術。LCOS技術通過控制光路的位相變化，實現光束的空間偏轉，偏轉角度直接決定WSS的端口數目。但該驅動技術具有光束偏轉的角度極限，也就意味著其有最大的可實現端口數目。

目前，基于LCOS技術的WSS最大端口數目為20，這也是目前單個WSS器件的端口數目極限。在需要實現20個以上端口數目時，通常需要將多個WSS器件進行級聯，但這種級聯的方式會增加ROADM系統的組網結構復雜程度，也會提高系統的整體成本，不能滿足ROADM系統快速發展的要求。

發明內容

本發明克服現有方案存在的技術缺陷，在傳統單個LCOS方案WSS的基礎上，提出了一種基于多個LCOS芯片級聯的方案。在制作更大端口數目WSS器件時，可以通過級聯多個LCOS芯片，實現更大的光路旋轉角度，從而實現更大的WSS端口數目。同時，需要在各個LCOS芯片之間加入傅里葉透鏡變換系統，達到每個LCOS芯片上光斑大小和位置一致的目標，保證WSS的整體性能不劣化，滿足系統的指標要求。

本發明采用如下的技術方案實現：

一種高端口數目波長選擇開關，包括輸入光路部分、輸出光路部分、光路偏轉部分，所述光路偏轉部分包括至少兩個級聯的LCOS芯片，兩個相鄰的LCOS芯片之間設置光斑變換系統，所述光斑變換系統實現各級聯LCOS芯片光斑的一致性；每個所述光斑變換系統包括沿光路順序設置的三個柱透鏡，其中位于光路兩端的柱透鏡形成雙透鏡4f系統方式實現分波長平面的光斑變換，位于光路中間的柱透鏡實現光切換平面的光斑變換。