[發明專利]實現多進多出的波長選擇開關、光路由節點及方法

有效

• 申請號: 201911268600.5
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN110954993B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 劉子晨;邱英;尤全;陶金;肖希
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院有限公司
• 主分類號: G02B6/35
• 分類號: G02B6/35;G02B27/14;G02B27/28
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 孟歡

本發明公開了一種實現多進多出的波長選擇開關、光路由節點及方法，涉及光通信領域。該波長選擇開關包括順次排列的光纖準直器陣列、偏振轉換單元、三角反射鏡和鋸齒反射鏡組合、波長選擇開關擴束分光系統、空間光相位調制器。本發明能夠增加波長選擇開關的輸入輸出端口，實現多端口進、多端口出，且只需要一個控制芯片，能夠顯著降低成本。

技術領域

本發明涉及光通信領域，具體是涉及一種實現多進多出的波長選擇開關、光路由節點及方法。

背景技術

為了實現更高的網絡資源利用率，光網絡的體系結構正在從環到網的逐漸發展。作為光網絡中的核心子系統，ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，可重構光分插復用器)也已從簡單的二維結構發展為復雜的多維(2)結構。

由于每個傳輸光纖中波長通道數量的增加，ROADM的容量已變得越來越大。同時，為了有效地支持動態和時變的互聯網業務的特性，要求光網絡層動態地控制光信道，這意味著在光交換節點處需要更大的靈活性和可控性。

為了進一步提高光譜效率并支持超寬帶光信道，光交換節點應滿足無柵格頻譜操作，這被認為是另一個重要特征。

Roorda和Collings在2008年總結了無色無向光學節點的多種類型的體系結構，比較了分別基于大型MEMS(Micro Electro MechanicalSystems，微電子機械系統)矩陣光開關和WSS(Wavelength Selective Switch，波長選擇開關)技術的兩種光節點。結果表明，后者具有較高的可靠性，較低的價格和支持組播功能的優點。

在2010年，基于對無色、無方向性光節點架構的分析，ATT發現在這樣的節點上，動態光網絡中的業務阻塞率更為嚴重。Polatis Inc等在2011年通過嵌入大型M×N MEMS矩陣光開關實現了一種無色、無向、無競爭的光開關節點。此外，研究人員通過設計1×43WSS提高了多維無色光交換節點的性能。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：隨著光通信系統發展為高維網絡結構，基于1×N WSS的傳統ROADM技術遇到了瓶頸，無法滿足系統開發的需求。當無法在單個ROADM節點上同時切換來自不同方向的相同波長的業務時，就會發生波長沖突。當前，需要人工干預，但是給系統應用帶來不便，并且增加了人工成本。為了解決這個問題，M×N WSS的開發引起了全球研究人員的廣泛關注。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種實現多進多出的波長選擇開關、光路由節點及方法，能夠增加波長選擇開關的輸入輸出端口，實現多端口進、多端口出，且只需要一個控制芯片，能夠顯著降低成本。

第一方面，提供一種實現多進多出的波長選擇開關，包括順次排列的光纖準直器陣列、偏振轉換單元、三角反射鏡和鋸齒反射鏡組合、波長選擇開關擴束分光系統、空間光相位調制器。

根據第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述三角反射鏡和鋸齒反射鏡組合包括至少兩個帶孔的三角反射鏡和至少一個鋸齒反射鏡。

根據第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式中，所述孔的形狀為圓形。

根據第一方面，在第一方面的第三種可能的實現方式中，所述波長選擇開關擴束分光系統為多路光束聚焦系統。

根據第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式中，所述波長選擇開關擴束分光系統匯聚到空間光相位調制器上的光斑水平方向按波長排列、豎直方向按不同的輸入端口排列。

第二方面，提供一種光路由節點，包括第一方面提供的波長選擇開關。

第三方面，提供一種增加波長選擇開關輸入輸出端口的方法，包括以下步驟：