[發(fā)明專利]具有橢圓光束的自由空間多路傳送切換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711372265.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108205174A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.科爾伯恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朗美通經(jīng)營(yíng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G02B6/293
• 分類號(hào): G02B6/293
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 程馳

一種自由空間MCS，可以包括用于發(fā)射光束的輸入端口、N個(gè)輸出端口、用于將光束分離成N個(gè)部分的分束器、以及包括在陣列方向上排列的N個(gè)偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)器陣列。每一個(gè)偏轉(zhuǎn)器具有有效區(qū)域，其在陣列方向中具有一尺寸，該尺寸匹配入射在其上的所述N個(gè)部分的一部分在陣列方向中的尺寸。自由空間MCS可以包括第一光束成形光學(xué)器件，以在分束器處形成具有基本上垂直于切換方向的長(zhǎng)軸的第一橢圓光斑，以及角度偏移元件，以引導(dǎo)來(lái)自分束器的N個(gè)部分中的每一部分至N個(gè)偏轉(zhuǎn)器中的不同偏轉(zhuǎn)器。N個(gè)部分中的每一部分在所述偏轉(zhuǎn)器處可以具有第二橢圓光斑，其具有基本上平行于所述切換方向的長(zhǎng)軸。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及多路傳送切換器(MCS)，并且更具體地涉及自由空間MCS，其使用橢圓光束以便允許減小自由空間MCS的切換核心內(nèi)的元件的尺寸，和/或減小自由空間MCS的整體尺寸。

背景技術(shù)

在光學(xué)通信網(wǎng)絡(luò)中，利用數(shù)字信息調(diào)制光信號(hào)，并在一定長(zhǎng)度的光纖上從源位置向目的地位置傳送光信號(hào)。多路傳送光切換器(在此稱為多路傳送切換器(MCS))允許來(lái)自單個(gè)光纖的光信號(hào)(例如，包括一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)信道)同時(shí)被切換到多個(gè)光纖。在一些情況下，MCS可以允許來(lái)自多個(gè)輸入光纖的多個(gè)光信號(hào)被切換到多個(gè)輸出光纖，使得多個(gè)輸入光纖中的任一個(gè)中的光信號(hào)可以被多路傳送到多個(gè)輸出光纖的非重疊的子集中。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一些可能的實(shí)施例，自由空間多路傳送切換器(MCS)可以包括：輸入端口陣列，其包括用于發(fā)射光束的輸入端口；輸出端口陣列，其包括N(N>1)個(gè)輸出端口；分束器，其光學(xué)地設(shè)置在所述輸入端口陣列和所述輸出端口陣列之間，所述分束器將所述光束在分離方向上分離為至少N個(gè)部分；偏轉(zhuǎn)器陣列，其光學(xué)地設(shè)置在所述分束器和所述輸出端口陣列之間，其中，所述偏轉(zhuǎn)器陣列包括沿陣列方向排列的N個(gè)偏轉(zhuǎn)器，并且其中，所述N個(gè)偏轉(zhuǎn)器中的每一個(gè)偏轉(zhuǎn)器具有切換方向，所述切換方向基本上垂直于所述分離方向，并且，其中，所述N個(gè)偏轉(zhuǎn)器中的每一個(gè)具有有效區(qū)域，所述有效區(qū)域在所述陣列方向中具有一尺寸，該尺寸匹配入射在其上的所述N個(gè)部分中的一部分在陣列方向中的尺寸；第一光束成形光學(xué)器件，其光學(xué)地設(shè)置在所述輸入端口陣列和所述分束器之間；以及第二光束成形光學(xué)器件，其光學(xué)地設(shè)置在所述輸出端口陣列和所述偏轉(zhuǎn)器陣列之間，其中，所述第一光束成形光學(xué)器件可以成形所述光束，并在所述分束器處形成第一橢圓光斑，其中，所述第一橢圓光斑的長(zhǎng)軸可以基本上垂直于所述切換方向；以及角度偏移(ATO)元件，其光學(xué)地設(shè)置在所述分束器和所述偏轉(zhuǎn)器陣列之間，其中，所述分束器和所述偏轉(zhuǎn)器陣列可以各自被布置，以使得所述ATO元件將來(lái)自所述分束器的光束的至少N個(gè)部分中的每一部分引導(dǎo)至所述N個(gè)偏轉(zhuǎn)器中的不同偏轉(zhuǎn)器，其中，在所述偏轉(zhuǎn)器處，所述至少N個(gè)部分的每一部分可以具有第二橢圓光斑，所述第二橢圓光斑具有基本上平行于所述切換方向的長(zhǎng)軸。

根據(jù)一些可能的實(shí)施例，自由空間多路傳送切換器(MCS)可以包括：輸入端口陣列，所述輸入端口陣列的每一個(gè)輸入端口用于發(fā)射光束；輸出端口陣列，其包括N(N>1)個(gè)輸出端口；分束器，其光學(xué)地設(shè)置在所述輸入端口陣列和所述輸出端口陣列之間，用于將所述光束中的每一個(gè)光束在分離方向上分離成至少N個(gè)部分；偏轉(zhuǎn)器陣列，其光學(xué)地設(shè)置在所述分束器和所述輸出端口陣列之間，其中，所述偏轉(zhuǎn)器陣列可以包括N個(gè)偏轉(zhuǎn)器，其中，所述N個(gè)偏轉(zhuǎn)器中的每一個(gè)可以在垂直于所述分離方向的切換方向上偏轉(zhuǎn)光，其中，所述N個(gè)偏轉(zhuǎn)器中的每一個(gè)可以接收來(lái)自每一個(gè)光束的N個(gè)部分中的一個(gè)，并且將選定部分耦合至所述輸出端口陣列的輸出端口，并且其中，所述N個(gè)偏轉(zhuǎn)器中的每一個(gè)可以具有有效區(qū)域，其尺寸匹配入射在其上的所述N個(gè)部分的尺寸；第一光束成形光學(xué)器件，其光學(xué)地設(shè)置在所述輸入端口陣列和所述分束器之間，以在所述分束器處沿分離方向?qū)⑺龉馐螤钷D(zhuǎn)變?yōu)闄E圓形；角度偏移光學(xué)器件，其光學(xué)地設(shè)置在所述分束器和所述偏轉(zhuǎn)器陣列之間，以在所述偏轉(zhuǎn)器陣列處沿所述分離方向?qū)⑺鯪個(gè)部分的形狀轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓形；以及，第二光束成形光學(xué)器件，其光學(xué)布置在所述偏轉(zhuǎn)器陣列和所述輸出端口陣列之間，以在所述輸出端口陣列處將所選定的部分的形狀轉(zhuǎn)變?yōu)閳A形。