[發明專利]一種光開關矩陣和光通信系統

有效

• 申請號: 201710021162.7
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN108307253B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 邢界江;耿東玉;涂鑫
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04J14/02
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

1.一種光開關矩陣，所述光開關矩陣包括m*n個光開關單元，以及m個輸入端和n個輸出端，其中，每個所述光開關單元記為Sij，i從所述輸出端沿著遠離所述輸出端的方向依次增大，j從所述輸入端沿著遠離所述輸入端的方向依次增大，m為大于或者等于2的整數，n為大于或者等于2的整數，i為大于或者等于1、且小于或者等于m的整數，j為大于或者等于1、且小于或者等于n的整數，其特征在于，

對于第i行光開關單元，所述光開關單元Sij在處于開態時的損耗隨著j的增大依次減小；對于第j列光開關單元，所述光開關單元Sij在處于開態時的損耗隨著i的增大依次減小；

其中，所述光開關單元設置在襯底上，所述光開關單元包括第一波導、第二波導和可動波導；所述第一波導相對于所述襯底不可移動，所述第一波導具有第一輸入端口和第一輸出端口；所述第二波導相對于所述襯底不可移動，所述第二波導具有第二輸出端口，所述第一波導和所述第二波導位于第一平面內；所述可動波導相對于所述襯底可移動；

當所述可動波導處于第一狀態時，所述可動波導與所述第一波導光學解耦，并且所述可動波導與所述第二波導光學解耦，第一輸入端口與第一輸出端口光學導通并且第一輸入端口與第二輸出端口光學阻斷，所述光開關單元處于關態；

當所述可動波導處于第二狀態時，所述可動波導與所述第一波導光學耦合，并且所述可動波導與所述第二波導光學耦合，第一輸入端口與第一輸出端口光學阻斷并且第一輸入端口與第二輸出端口通過所述可動波導光學導通，所述光開關單元處于開態；

其中，所述第一波導和所述可動波導之間的距離為第一距離，所述第二波導和所述可動波導之間的距離為第二距離，所述第一波導沿光信號傳輸方向的截面為矩形，該矩形的寬度為第一寬度，所述第二波導沿光信號傳輸方向的截面為矩形，該矩形的寬度為第一寬度，所述可動波導的第二部分沿光信號傳輸方向的截面為梯形，該梯形的上底邊寬度為第二寬度，該梯形的下底邊寬度為第三寬度；

當第一寬度、第二寬度、第三寬度和第一距離保持不變，第二距離的取值越大時，所述光開關單元處于開態時的損耗越大；或者，

當第一寬度、第二寬度、第三寬度和第二距離保持不變，第一距離的取值越大時，所述光開關單元處于開態時的損耗越大。

2.根據權利要求1所述的光開關矩陣，其特征在于，m*n個所述光開關單元組成m*n條光傳輸路徑；當每條光傳輸路徑導通時，該光傳輸路徑包括一個處于開態的所述光開關單元Sij，以及(i+j-2)個處于關態的光開關單元；

對于所述光開關矩陣工作時同時導通的至少兩條光傳輸路徑中的第一光傳輸路徑和第二光傳輸路徑，所述第一光傳輸路徑上所有所述光開關單元的損耗的和與所述第二光傳輸路徑上所有所述光開關單元的損耗的和的差值的絕對值小于或者等于3分貝dB。

3.根據權利要求2所述的光開關矩陣，其特征在于，所述第一光傳輸路徑上所有所述光開關單元的損耗的和與所述第二光傳輸路徑上所有所述光開關單元的損耗的和相等。

4.根據權利要求2所述的光開關矩陣，其特征在于，

若m大于或者等于n，所述光開關矩陣工作時同時導通n條光傳輸路徑；

若m小于n，所述光開關矩陣工作時同時導通m條光傳輸路徑。

5.根據權利要求1所述的光開關矩陣，其特征在于，所述第一狀態為所述可動波導的自然狀態或第一形變狀態，所述第二狀態為所述可動波導的自然狀態或第二形變狀態，并且所述第一狀態和所述第二狀態不同為自然狀態。

6.根據權利要求1所述的光開關矩陣，其特征在于，

當第一寬度、第二寬度、第一距離和第一距離保持不變，第三寬度的取值越大時，所述光開關單元處于開態時的損耗越小。

7.根據權利要求1-6中任意一項所述的光開關矩陣，其特征在于，所述可動波導位于所述第一平面；

其中，所述可動波導在所述第一平面內移動，以與所述第一波導和所述第二波導光學耦合。