[實用新型]一種波長選擇開關

有效

• 申請號: 201820106868.3
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN207742371U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 宋五洲;徐俊杰;黃塬
• 申請（專利權）人: 武漢維萊特光電技術有限公司
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

本實用新型屬于光通信和網絡光波長交換技術領域，并公開了一種波長選擇開關，其包括沿著光路方向依次布置的光纖陣列端口、準直器陣列、光束整形組件、偏振組件、曲面反射鏡、衍射光柵或棱柵、光束偏轉組件和硅基液晶相位空間光調制器；其中根據其自由曲面的特性對WSS整體光路重新進行了優化設計，可顯著提高波長選擇開關的綜合性能，例如降低插入損耗及改善插入損耗的波長平坦度等。通過本實用新型，能夠有效解決現有設備存在的光學元件生產成本高、光路復雜和裝配難度大等問題，因而尤其適用于WDM網絡中的可重構光分插復用器之類的用途。

技術領域

本實用新型屬于光通信和網絡光波長交換技術領域，更具體地，涉及一種波長選擇開關。

背景技術

在光通信領域，波分復用(Wavelength division Multiplexing,WDM)技術越來越廣泛地應用在各級的光傳輸網絡中。波分復用是當前最為常見的光層組網技術，通過在一根光纖中復用不用波長進行傳輸，容易實現Gbit/s 甚至Tbit/s的傳輸容量。而可重構光分插復用器(Reconfigurable Add/Dropmultiplexer,ROADM)是WDM網絡中的核心光交換設備，可以在任一端口對任意波長進行配置。波長選擇開關(Wavelength Selective Switch,WSS)作為實現動態可重構光加/減復用(ROADM)的新一代技術，具有網狀架構，可以支持任意端口波長任意上下行的功能。

基于硅基液晶(LCOS)的WSS使用最為廣泛，這種帶寬可調諧的WSS 可以滿足運營商對于下一代網絡中帶寬靈活的ROADM的需求。然而，進一步的研究表明：首先，現有的WSS中的玻璃鏡片大多由傳統的球面玻璃研磨工藝生產而成，受限于使用球面鏡片，因此造成WSS內部光路構成復雜，還存在一定的色像差；其次，鑒于傳統的球面玻璃研磨工藝，并且鏡片在研磨拋光之后需要經過定位測量、機械切割和打磨等工序獲得最終適合安裝的形狀，這些加工過程往往會累積較大的誤差，從而為獲得高精度的光學鏡片，往往需要反復測量修正，造成較高的鏡片生產成本；同時，鏡片形貌的不一致性造成裝配過程中鏡片需要反復調整，極大增加了裝配生產難度。因而針對WSS設備，目前其中的光學鏡片組件無法滿足進一步降低低成本、實現鏡面高自由度面型以及尺寸高度一致性的需求。本領域亟需解決以上技術問題，以便降低WSS設備生產成本、使其更廣泛地應用于現代化光纖通信，以滿足WDM網絡對更高質量和效率的波長配置的需求。

實用新型內容

針對現有技術的以上不足之處和改進需求，本實用新型提供了一種新型的波長選擇開關，其中根據其自由曲面的特性對WSS整體光路重新進行了優化設計，相應不僅有效解決了現有WSS設備具備的光學組件生產成本高、存在一定像差和光路復雜等問題，而且還通過曲面反射鏡面型的高自由度設計顯著提高了波長選擇開關的綜合性能，例如降低插入損耗及改善插入損耗的波長平坦度等。

為實現上述目的，按照本實用新型，提供了一種波長選擇開關，該波長選擇開關包括沿著光路方向依次布置的光纖陣列端口、準直器陣列、光束整形組件、偏振組件、曲面反射鏡、衍射光柵、光束偏轉組件和硅基液晶相位空間光調制器，光線被所述硅基液晶相位空間光調制器有選擇性地反射后可沿原路經返回所述光纖陣列端口，其特征在于：

該光纖陣列端口與所述準直器陣列保持一一對應，其用于外接光纖并將光束輸入至所述準直器陣列，然后由此準直器陣列執行準直處理；

該光束整形組件用于對準直處理后的光束進行整形，將圓形光斑轉換為橢圓形，且使得此橢圓形光斑的長軸垂直于整體光路所在的平面，然后繼續輸送至所述偏振組件；

該偏振組件用于將入射光束分離成正交偏振，并轉化成兩束偏振方向一致的光束，然后繼續輸送至所述曲面反射鏡；

該曲面反射鏡用于對光束形狀進行調節，并將來自所述偏振組件的兩束偏振方向一致的光束反射調整為平行光束，然后繼續輸送至所述衍射光柵；