[發明專利]一種具有NXM端口數的OXC交叉互聯光開關

在審

• 申請號: 201810394301.5
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN110412811A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 吳礪;胡豪成;陳立勛;李陽;林江銘
• 申請（專利權）人: 福州高意通訊有限公司
• 主分類號: G02F1/31
• 分類號: G02F1/31
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發明公開一種具有NXM端口數的OXC交叉互聯光開關，包括N個光輸入端口和M個光接收端口，每個光輸入端口包括依次設置的光纖輸入準直器、第一walk?off晶體、第一半波片和第一KTN晶體，每個光接收端口沿入射方向包括依次設置的第二KTN晶體、第二半波片、第二walk?off晶體和光纖接收準直器，2個KTN晶體的兩側加設有電極，通過改變電極的電壓大小來控制通過KTN晶體內光束的傳播方向，將光輸入端口射出的光束偏轉后切換進入不同的光接收端口。本發明采用KTN電光晶體來改變光束的傳播方向，使光束產生偏轉后被切換至不同的光接收端口，該光開關基于KTN晶體的電光效應，具有控制原理簡單，響應速度快等特點。

技術領域

本發明涉及光開關領域，尤其涉及一種具有NXM端口數的OXC交叉互聯光開關。

背景技術

光開關主要應用于光通信系統、光纖網絡系統、光纖測量系統或儀器和光纖傳感系統中的光信號的交換及光信號強度的調整。

在光纖網絡系統中，信息的傳遞是通過光信號在光纖中的傳輸來實現。為了將信息進行更好的分配/鏈接，我們需要將光信號分別傳輸給不同的線路或者是將不同線路的光切換到指定的線路中。常規的信號分配方法是通過光電/電光的雙向轉換來實現。但是，在高速光信號傳遞的過程中，光電/電光的轉換往往成為速度瓶頸。對于多通道的光信息傳遞，光電/電光的轉換是極為困難的，需要很多的預處理工作。因此，盡管電信號在金屬導線中傳輸時可以非常容易地實現連接，而光信號要從輸入光纖進入輸出光纖必須要有非常精確的藕合，否則光強的損失將非常嚴重，最好是實現光信號的直接切換傳輸。

現有技術中，主要使用機械步進電機驅動來實現光偏轉達到光切換的效果，但是采用步進電機驅動存在結構復雜，響應速度慢等特點。

發明內容

為了解決現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種控制原理簡單、響應速度快的具有NXM端口數的OXC交叉互聯光開關。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種具有NXM端口數的OXC交叉互聯光開關，其包括N個光輸入端口和M個光接收端口，每個光輸入端口包括依次設置的光纖輸入準直器、第一walk-off晶體、第一半波片和第一KTN晶體，每個光接收端口沿入射方向包括依次設置的第二KTN晶體、第二半波片、第二walk-off晶體和光纖接收準直器，2個KTN晶體的兩側加設有電極，通過改變電極的電壓大小來控制通過KTN晶體內光束的傳播方向，將光輸入端口射出的光束偏轉后切換進入不同的光接收端口。

所述光纖輸入準直器射出的光信號進入第一walk-off晶體內分成偏振方向相互垂直的o光和e光，o光從第一walk-off晶體射出后直接經過第一KTN晶體偏轉后進入第二KTN晶體，e光從第一walk-off晶體射出后經過第一半波片后再經過第一KTN晶體偏轉后進入第二KTN晶體；從第二KTN晶體射出的o光依次經過第二半波片、第二walk-off晶體和光纖接收準直器，從第二KTN晶體射出的e光直接進入第二walk-off晶體后再進入光纖接收準直器。

所述N個光輸入端口在同一個平面內呈矩陣排列。

所述M個光接收端口在同一個平面內呈矩陣排列。

所述KTN晶體的兩端各設有一塊反射鏡，兩塊反射鏡錯位設置，光信號依序經過兩反射鏡形成反射折疊光路。

本發明采用KTN電光晶體作為光路偏轉器，KTN晶體具有較大的電致光束偏轉性能，通過對晶體加電場，光束在電場方向實現偏轉。由于KTN電光晶體的電致偏轉與光偏振態相關，所以發明采用Work-off晶體和波片的方式來解決，實現特定偏振光入射KTN晶體實現加電條件的光束偏轉。基于上述思想，本發明提出了基于該種電致偏轉基礎的MXN端口數的OXC交叉互聯光開關陣列，即本發明采用KTN電光晶體來改變光束的傳播方向，使光束產生偏轉后被切換至不同的光接收端口，該光開關基于KTN晶體的電光效應，具有控制原理簡單，響應速度快等特點。