專利名稱：波長選擇開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種波長選擇開關(guān)。
背景技術(shù)：
近年來，波分復(fù)用(Wavelength division multiplexing,WDM)技術(shù)越來越廣泛的被應(yīng)用于各級光傳輸網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也從簡單的環(huán)形、樹形結(jié)構(gòu)，向更為復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)演進(jìn)。同時(shí)隨著因特網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol, IP)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展,寬帶、因特網(wǎng)電視(Internet Protocol Television, IPTV)、下一代網(wǎng)絡(luò)(Next generation network,NGN)、第三代移動通信技術(shù)(3rd-generati0n，3G)等新業(yè)務(wù)大量應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型也由以時(shí)分多路復(fù)用(Time divisionmultiplexing, TDM)業(yè)務(wù)為主的電路交換業(yè)務(wù)過渡到以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長和更為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要求對網(wǎng)路提供更多的智能化功能，以便在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼皹I(yè)務(wù)分布發(fā)生變化時(shí)能夠快速響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度和帶寬的有效管理?？芍貥?gòu)分插復(fù)用器(Reconfigurable Add/Dropmultiplexer, R0ADM)可以配置在不同的網(wǎng)絡(luò)層面，并通過波長的可配置和可管理的功能來實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的智能化。目前，構(gòu)建ROADM節(jié)點(diǎn)包括三種主要技術(shù)波長阻斷(Wavelength blocker, WB)技術(shù)，平面光波電路(Planar light circuit, PLC)技術(shù),和波長選擇開關(guān)(Wavelengthselective switch, WSS)技術(shù)。其中，WSS技術(shù)因?yàn)榫哂蓄l帶寬，色散低，并支持端口與波長無關(guān)(colorless，即每一個(gè)端口都可以接口任意波長的光信號)和更高的維度(這里的維度指ROADM節(jié)點(diǎn)最多可以提供的連接的方向數(shù))，而受到器件生產(chǎn)廠商推崇，成為實(shí)現(xiàn)ROADM的主流技術(shù)。如圖1所不，為一個(gè)以微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical systems,MEMS)技術(shù)為例的IxN WSS結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)光從輸入端口(即圖中所示的光纖陣列中的輸入光纖端口)進(jìn)入WSS,經(jīng)過WSS中衍射光柵(Diffraction Grating)的衍射作用被分解成若干個(gè)子波長，被分解的光被反射鏡反射到一個(gè)開關(guān)引擎(switching engine)上，開關(guān)引擎通過控制子波長信號的反射路徑，從而使得反射的子波長信號去往不同的出射端口(即圖中所示的光纖陣列中的輸出光纖端口)。不同子波長信號在相應(yīng)的出射端口進(jìn)行匯聚，從而實(shí)現(xiàn)了在端口上對于不同波長信號進(jìn)行的選通功能。從功能上來講，光柵相當(dāng)于一個(gè)光的復(fù)用和解復(fù)用器，而開關(guān)引擎相當(dāng)于一個(gè)可以進(jìn)行光路選擇的光交換開關(guān).而在構(gòu)造NXM WSS(N個(gè)輸入光纖端口，M個(gè)輸出光纖端口)的過程中，為了實(shí)現(xiàn)對于單個(gè)輸入光纖端口的獨(dú)立控制，通常需要多個(gè)和多層的光交換開關(guān)結(jié)構(gòu)，但是在這樣的結(jié)構(gòu)上光的反射由于色散等現(xiàn)象的存在并不理想，即有一部分光可能會被反射到不需要的出射端口。在NXM WSS的多層結(jié)構(gòu)中，在相鄰層的對應(yīng)位置上這樣的色散最容易形成帶內(nèi)串?dāng)_，即將相同波長的光錯(cuò)誤地反射到同一個(gè)出射端口而形成的串?dāng)_。由于無法與正常信號分離(因?yàn)榇當(dāng)_信號的波長相同)，會對信號傳輸造成嚴(yán)重的影響。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種波長選擇開關(guān),可以在NXM(N個(gè)輸入光纖端口，M個(gè)輸 出光纖端口 ；或M個(gè)輸入光纖端口，N個(gè)輸出光纖端口)的波長選擇開關(guān)中抑制串?dāng)_。
為此，一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種波長選擇開關(guān)，包括
至少兩個(gè)輸入光纖端口，用于分別輸入來自至少兩個(gè)輸入光纖的光信號；
極性控制單元，用于調(diào)整從每個(gè)輸入光纖端口輸入的光信號的極性，使得調(diào)整后 的至少兩路光信號都成為只具有一種極性的光信號，所述調(diào)整后的至少兩路光信號的極性 相同；
衍射光柵，用于在所述衍射光柵的至少兩個(gè)衍射區(qū)域?qū)?yīng)分解所述調(diào)整后的至少 兩路光信號，分別獲得至少兩組具有多個(gè)波長的光信號；
反射元件，用于將所述至少兩組具有多個(gè)波長的光信號分別反射到開關(guān)引擎上的 至少兩個(gè)反射區(qū)域；
起偏器，位于所述反射元件與所述開關(guān)引擎之間并覆蓋所述開關(guān)引擎的所述至少 兩個(gè)反射區(qū)域，用于按照所述極性控制單元的極性對通過其的光信號進(jìn)行過濾；
極性旋轉(zhuǎn)單元，位于所述起偏器與所述開關(guān)引擎之間并覆蓋所述開關(guān)引擎的所述 至少兩個(gè)反射區(qū)域中的第一反射區(qū)域而不覆蓋與所述第一反射區(qū)域相鄰的反射區(qū)域，用于 將通過其的光信號的極性旋轉(zhuǎn)90度；
所述開關(guān)引擎，其中，所述開關(guān)引擎至少包含兩個(gè)反射區(qū)域，所述開關(guān)引擎的每個(gè) 反射區(qū)域?qū)θ肷涞皆摲瓷鋮^(qū)域的光信號進(jìn)行反射控制將其反射向所述反射元件，使得經(jīng)過 反射控制后的光信號通過對應(yīng)的輸出光纖端口輸出。
另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了另一種波長選擇開關(guān)，包括
至少兩個(gè)輸入光纖端口，用于分別輸入來自至少兩個(gè)輸入光纖的光信號；
極性控制單元，用于調(diào)整從每個(gè)輸入光纖端口輸入的所述光信號的極性，使得調(diào) 整后的至少兩路光信號分別成為具有單一極性的光信號，并且調(diào)整后的相鄰兩路光信號之 間的極性相差90度;
衍射光柵，用于在所述衍射光柵的至少兩個(gè)衍射區(qū)域?qū)?yīng)分解所述調(diào)整后的至少 兩路光信號，分別獲得至少兩組具有多個(gè)波長的光信號；
反射元件，用于將所述至少兩組具有多個(gè)波長的光信號分別反射到開關(guān)引擎上的 至少兩個(gè)反射區(qū)域；
至少兩個(gè)起偏器，位于所述反射元件與所述開關(guān)引擎之間并分別覆蓋所述開關(guān)引 擎的所述至少兩個(gè)反射區(qū)域，用于分別按照所述極性控制單元調(diào)整后的至少兩路光信號的 極性，對通過其的光信號進(jìn)行過濾；
所述開關(guān)引擎，其中，所述開關(guān)引擎至少包含兩個(gè)反射區(qū)域，所述開關(guān)引擎的每個(gè) 反射區(qū)域?qū)θ肷涞皆摲瓷鋮^(qū)域的光信號進(jìn)行反射控制將其反射向所述反射元件，使得經(jīng)過 反射控制后的光信號通過對應(yīng)的輸出光纖端口輸出。
另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種波長選擇開關(guān)，包括
N個(gè)光纖輸入端口，用于對應(yīng)輸入來自N條輸入光纖的光信號；
N個(gè)I XM/2分光器，其輸入端分別與所述N個(gè)光纖輸入端口連接；每個(gè)I XM/2分 光器用于將輸入的光信號分成M/2路光信號，其中，N和M為大于等于2的整數(shù)；
M/2個(gè)具有串?dāng)_抑制功能的NX 2波長選擇開關(guān)，每個(gè)所述NX 2波長選擇開關(guān)的N個(gè)輸入端口連接所有所述N個(gè)分光器的一路輸出；其中，所述NX 2波長選擇開關(guān)為如上所述的任意一種波長選擇開關(guān)，所述NX 2波長選擇開關(guān)的光纖輸入端口對應(yīng)如上所述的波長選擇開關(guān)的光纖輸出端口，所述NX 2波長選擇開關(guān)的光纖輸出端口對應(yīng)如上所述的波長選擇開關(guān)的光纖輸入端口。在本發(fā)明實(shí)施例中，對不同輸入光纖輸入的光信號的極性進(jìn)行控制，來抑制串?dāng)_。其中一種控制方式是在波長選擇開關(guān)中加入了極性控制單元、起偏器和極性旋轉(zhuǎn)單元，極性控制單元將輸入光信號調(diào)整為具有相同極性的光信號，由于起偏器的極性過濾作用和極性旋轉(zhuǎn)單元的90度極性旋轉(zhuǎn)作用，當(dāng)開關(guān)引擎反射的光信號發(fā)生串?dāng)_時(shí)，其串?dāng)_光信號不能兩次通過極性旋轉(zhuǎn)單元，使得串?dāng)_光信號的極性與起偏器的極性相差90度，因而串?dāng)_光信號無法通過起偏器，從而達(dá)到抑制串?dāng)_光信號的目的；另一種控制方式則是在波長選擇開關(guān)中加入了極性控制單元、起偏器，極性控制單元將輸入不同路光信號調(diào)整為具有單一極性且不同路光信號的極性相差90度的光信號，并用具有相應(yīng)極性的多個(gè)起偏器進(jìn)行過濾，當(dāng)開關(guān)引擎反射的光信號發(fā)生串?dāng)_時(shí)，串?dāng)_光信號的極性與其光路上的起偏器的極性相差90度，因而串?dāng)_光信號無法通過起偏器，從而達(dá)到抑制串?dāng)_光信號的目的。并且，由于僅需要增加極性控制單元、起偏器和極性旋轉(zhuǎn)單元，不會顯著的增加系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)在構(gòu)造的NXM的波長選擇開關(guān)中抑制串?dāng)_。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有的以MEMS技術(shù)為例的I XN波長選擇開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有的NXM WSS的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的波長選擇開關(guān)的一個(gè)具體組成示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的波長選擇開關(guān)的另一個(gè)具體組成示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的極性控制單元的一個(gè)具體組成示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例中的極性控制單元的另一個(gè)具體組成示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例中的具有校準(zhǔn)器的2XN波長選擇開關(guān)的一個(gè)具體組成示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例中的MXN波長選擇開關(guān)的一個(gè)具體組成示意圖。
具體實(shí)施例方式在現(xiàn)有技術(shù)中NX I (N >=2)的波長選擇開關(guān)中不存在串?dāng)_干擾，但是為了應(yīng)用的需要，需要實(shí)現(xiàn)NXM(N>= 2，M>= 2)的波長選擇開關(guān)。如果通過采用多個(gè)NX I波長選擇開關(guān)的級聯(lián)來構(gòu)造NXM的波長選擇開關(guān)，則可以避免普通MXN的波長選擇開關(guān)結(jié)構(gòu)帶來的串?dāng)_影響。如圖2所示，為一種通過光分路器和多個(gè)NX I波長選擇開關(guān)來構(gòu)造NXM(N個(gè)輸入，M個(gè)輸出)的波長選擇開關(guān)的例子，但是在這種構(gòu)造中，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在光分路器和NX I波長選擇開關(guān)之間進(jìn)行了 NXM的完全連接，需要NXM條聯(lián)接光纖，M個(gè)NX I 波長選擇開關(guān)。由于現(xiàn)在NX I波長選擇開關(guān)雖然已經(jīng)商用，但是價(jià)格依然昂貴，所以本方 案不僅結(jié)構(gòu)上復(fù)雜，而且成本很高。同時(shí)由于IXM分路器的使用也大大增加了整個(gè)NXM 波長選擇開關(guān)的插入損耗。
因而，需要提出了另一種實(shí)現(xiàn)抑制串?dāng)_的NXM的波長選擇開關(guān)的機(jī)構(gòu)，同時(shí)又不 會顯著增加的系統(tǒng)的復(fù)雜性。為此，本發(fā)明實(shí)施例中提出了，在現(xiàn)有的NX I波長選擇開關(guān) 的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)光信號的極性來抑制串?dāng)_的方案。即，使得不同路的輸入光信號在 入射到開關(guān)引擎上時(shí)具有不同的極性，再通過對開關(guān)引擎反射的光信號的極性過濾，就可 以抑制不同路光之間的串?dāng)_(雖然，來自另一路光的串?dāng)_信號與本路光信號的波長相同， 但是極性不同，因此可以通過極性來抑制串?dāng)_)。
由于一般輸入或輸出的光信號并不是單一極性的信號，為了實(shí)現(xiàn)上述通過極性來 抑制串?dāng)_的目的，在輸入側(cè)，需要預(yù)先對光信號的極性進(jìn)行調(diào)整，使得入射到開關(guān)引擎的光 信號為單一極性的信號；而在輸出側(cè)，則需要將單一極性的光信號還原為非單一極性的信 號。以下通過具體實(shí)施例，進(jìn)一步說明上述技術(shù)方案。
如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例中的波長選擇開關(guān)，如圖3的示例中以具有兩個(gè)輸入 光纖端口為例進(jìn)行說明,其包括
至少兩個(gè)輸入光纖端口 10、12,用于分別輸入來自至少兩個(gè)輸入光纖的光信號。圖 示中僅示例了兩個(gè)輸入光纖端口的情況，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以進(jìn)一步包括第 三個(gè)甚至更多個(gè)輸入光纖端口。
極性控制單元20，用于調(diào)整從輸入光纖端口 10、12輸入的所述光信號的極性，使 得調(diào)整后的至少兩路光信號都成為只具有一種極性的光信號。當(dāng)然，調(diào)整后的至少兩路光 信號的極性可為不同的極性，也可以為相同的極性；優(yōu)選的，可設(shè)計(jì)為將不同路光纖的信號 調(diào)整為具有相同極性的信號，以簡化系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。
如，對于來自輸入光纖端口 10的光在極性控制單元中首先會被分解成極性正交 的兩路子光，然后將其中一路光的極性旋轉(zhuǎn)到另一路光的極性上，使得兩路子光具有同樣 的極性，形成僅具有一種極性的光信號。當(dāng)然，根據(jù)對輸出光信號的需要(如，為了支持極 性復(fù)用系統(tǒng)的要求)，當(dāng)該路光信號被反射后再次經(jīng)過極性控制單元時(shí)，極性控制單元可將 兩路子光中的一路極性會被旋轉(zhuǎn)到與另一路的極性垂直的方向上，然后兩路子光再合成一 路與入射光極性一致的光。在具體實(shí)施例中，對于分解獲得的兩路子光，該兩路子光在光路 上可為兩束平行光，且兩束平行光之間具有確定的距離，在后續(xù)光路中將其作為兩束平行 且具有相同極性的光信號進(jìn)行處理即可；即，兩路極性相同子光之間可以依靠其光路空間 上的相對位置來區(qū)分。這樣，在將兩路子光合成為一路具有極性與入射光極性一致的光信 號時(shí)，仍然可以還原所述光信號的極性所攜帶的信息。
衍射光柵30，用于在所述衍射光柵的至少兩個(gè)衍射區(qū)域?qū)?yīng)分解所述調(diào)整后的至 少兩路光信號，分別獲得至少兩組具有多個(gè)波長的光信號。如，衍射光柵的上半?yún)^(qū)域分解來 自輸入光纖端口 10的光，而衍射光柵的下半?yún)^(qū)域分解來自輸入光纖端口 12的光。當(dāng)還包 括第三輸入光纖端口時(shí)，還可包括第三區(qū)域，同時(shí)第三區(qū)域與第二區(qū)域相鄰，與第一區(qū)域不 相鄰；而輸入第三區(qū)域的光信號的極性可與第一區(qū)域的光信號的極性相同。
反射元件40，用于將所述至少兩組具有多個(gè)波長的光信號分別反射到開關(guān)引擎上的至少兩個(gè)反射區(qū)域。起偏器50，位于所述反射元件與所述開關(guān)引擎之間并覆蓋所述開關(guān)引擎的所述至少兩個(gè)反射區(qū)域，用于按照所述極性控制單元的極性對通過其的光信號進(jìn)行過濾。極性旋轉(zhuǎn)單元52，位于所述起偏器與所述開關(guān)引擎之間并覆蓋所述開關(guān)引擎的所述至少兩個(gè)反射區(qū)域中的第一反射區(qū)域而不覆蓋與所述第一反射區(qū)域相鄰的反射區(qū)域，用于將通過其的光信號的極性旋轉(zhuǎn)90度。其中，該極性旋轉(zhuǎn)單元可采用現(xiàn)有的具有極性旋轉(zhuǎn)功能的光器件，如法拉第旋轉(zhuǎn)鏡、四分之一玻片等。在如圖3的示例中，該極性旋轉(zhuǎn)單元僅遮擋開關(guān)引擎下側(cè)的反射區(qū)域。所述開關(guān)引擎60，至少包含兩個(gè)反射區(qū)域。開關(guān)引擎60的每個(gè)反射區(qū)域?qū)θ肷涞皆摲瓷鋮^(qū)域的光信號進(jìn)行反射控制將其反射向所述反射元件，使得經(jīng)過反射控制后的光信號通過對應(yīng)的輸出光纖端口輸出。其中，所述開關(guān)引擎60的至少兩個(gè)反射區(qū)域可為空間上上下或左右相鄰的至少兩個(gè)區(qū)域。圖中所示僅為兩個(gè)區(qū)域，即圖中上下兩排的區(qū)域。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中當(dāng)所述波長選擇開關(guān)還包括第三光纖輸入端口，用于輸入第三光信號時(shí)，所述開關(guān)引擎還包括第三區(qū)域，用于反射所述第三光信號組。本發(fā)明實(shí)施例中的開關(guān)引擎可以是使用MEMS技術(shù)的開關(guān)引擎，由一系列微小的反射鏡構(gòu)成的陣列，通過控制微小反射鏡的旋轉(zhuǎn)來控制光的反射角度。當(dāng)然也可以是其他類型的開關(guān)引擎，此處不做限制。下面以一個(gè)具有兩個(gè)輸入光纖端口(10、12)的波長選擇開關(guān)(其中，極性旋轉(zhuǎn)單元52僅覆蓋開關(guān)引擎的第二反射區(qū)域)為例，對本發(fā)明實(shí)施例的波長選擇開關(guān)中的光路進(jìn)行簡要描述。正常情況下，波長選擇開關(guān)中的工作光路為(I)、從輸入光纖端口 10輸入的光信號(為描述方便,將從輸入光纖端口 10輸入的光信號稱之為第一光信號)經(jīng)過極性控制單元20的處理后入射到衍射光柵30的第一衍射區(qū)域，在衍射光柵30的第一衍射區(qū)域處(如圖3中所示的衍射光柵的上半?yún)^(qū)域)被分解成一組多個(gè)波長的光信號(為描述方便，將該組多個(gè)波長的光信號稱之為第一組多個(gè)波長的光信號)；第一組多個(gè)波長光信號射向反射元件40后被反射元件40朝著開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域的方向反射；由于極性旋轉(zhuǎn)單元52只覆蓋了開光引擎60的第二反射區(qū)域，而起偏器50覆蓋開關(guān)引擎60的兩個(gè)反射區(qū)域，第一組多個(gè)波長的光信號被反射元件40反射后，只經(jīng)過起偏器50，不經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元52，然后到達(dá)開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域；開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域可以對第一組多個(gè)波長的光信號中的每個(gè)波長的光信號單獨(dú)進(jìn)行反射控制(即控制每個(gè)波長的光信號的反射方向)，第一組多個(gè)波長的光信號中的每個(gè)波長的光信號被開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域反射后再依次經(jīng)過起偏器50、反射元件40、衍射光柵30、極性控制單兀20后從波長選擇開關(guān)的相應(yīng)輸出光纖端口輸出；(2)、從輸入光纖端口 12輸入的光信號(為描述方便,將從光纖輸入端口 12輸入的光信號稱之為第二光信號)經(jīng)過極性控制單元20的處理后入射到衍射光柵30的第二衍射區(qū)域，在衍射光柵30的第二衍射區(qū)域處(如圖3所示的衍射光柵的下半?yún)^(qū)域)被分解成一組多個(gè)波長的光信號(為描述方便，將該組多個(gè)波長的光信號稱之為第二組多個(gè)波長的光信號)；第二組多個(gè)波長光信號射向反射元件40后被反射元件40朝著開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域的方向反射；由于起偏器50覆蓋開關(guān)引擎60的兩個(gè)反射區(qū)域，而且極性旋轉(zhuǎn)單元52覆蓋了開光引擎60的第二反射區(qū)域，第二組多個(gè)波長的光信號被反射元件40反射 后，經(jīng)過起偏器50后還會經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元52，然后到達(dá)開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域；開 關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域可以對第二組多個(gè)波長的光信號中的每個(gè)波長的光信號單獨(dú)進(jìn) 行反射控制(即控制每個(gè)波長的光信號的反射方向)，第二組多個(gè)波長的光信號中的每個(gè) 波長的光信號被開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域反射后再依次經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元52、起偏器 50、反射兀件40、衍射光柵30、極性控制單兀20后從波長選擇開關(guān)的相應(yīng)光纖輸出端口輸 出。
從上述描述的光路中可以看出，正常情況下，第一組多個(gè)波長的光信號從反射元 件40向開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域入射的過程中和從開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域向反 射元件4入射的過程中都不經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元52，因此，從檢偏器50出射到開關(guān)引擎60的 第一反射區(qū)域的第一組多個(gè)波長的光信號的極性，與檢偏器50接收到的開關(guān)引擎60的第 一反射區(qū)域反射的第一組多個(gè)波長的光信號的極性是相同的，從而被開關(guān)引擎的60的第 一反射區(qū)域的第一組多個(gè)波長的光信號可以再次通過起偏器50。正常情況下，第二組多個(gè) 波長的光信號從反射元件40向開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域入射的過程中和從開關(guān)引擎60 的第二反射區(qū)域向反射元件4入射的過程中均需要經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元52，也就是說第二組 多個(gè)波長的光信號從起偏器50出射到再次入射到起偏器50的過程中，會兩次經(jīng)過極性旋 轉(zhuǎn)單元52 ;在從起偏器50出射到再次入射到起偏器50的過程中，每經(jīng)過一次極性旋轉(zhuǎn)單 元52，第二組多個(gè)波長的光信號的極性被旋轉(zhuǎn)90度一次，也就是說再次入射到起偏器50的 第二組多個(gè)波長的光信號的極性相對于從起偏器50出射的第二組多個(gè)波長的光信號的極 性而言被旋轉(zhuǎn)了 O度或者180度；而極性被旋轉(zhuǎn)O度或者180度，則說明光信號的極性未發(fā) 生變化，因此，再次入射到起偏器50的第二組多個(gè)波長的光信號的極性與從起偏器50出射 的第二組多個(gè)波長的光信號的極性相同，上述再次入射到起偏器50的第二組多個(gè)波長的 光信號也就可以再次通過起偏器50。
在實(shí)際的應(yīng)用過程中，開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域和/或第二反射區(qū)域在進(jìn)行反 射控制時(shí)，由于控制失誤或者其它原因，導(dǎo)致第一組多個(gè)波長的光信號中的部分波長的光 信號被錯(cuò)誤地反射向了極性旋轉(zhuǎn)單元52和/或者第二組多個(gè)波長的光信號中的部分波長 的光信號被錯(cuò)誤地反射后沒有經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元52直接入射到了起偏器50。由于這種錯(cuò) 誤地反射，導(dǎo)致入射到起偏器50的第一部分(為了描述的方便，將檢偏器50中覆蓋開關(guān)引 擎60的第一反射區(qū)域的部分稱之為第一部分)的光信號中既包含第一組多個(gè)波長的光信 號也包含有第二組多個(gè)波長的光信號中的部分波長的光信號，和/或入射到起偏器50的第 二部分(為了描述的方便，將起偏器50中覆蓋開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域的部分稱之為 第二部分)的光信號中既包含第二組多個(gè)波長的光信號也包含有第一組多個(gè)波長的光信 號中的部分波長的光信號，這種現(xiàn)象稱之為串?dāng)_。在本發(fā)明實(shí)施例中，由于入射到起偏器50 第一部分的第二組多個(gè)波長的光信號中的部分波長光信號從起偏器50出射到再次入射到 起偏器50中的過程中，只經(jīng)過了一次極性旋轉(zhuǎn)單元52，因此，第二組多個(gè)波長的光信號中 的該部分波長的光信號的極性只被旋轉(zhuǎn)了 90度，也就是說入射到起偏器50第一部分的第 二組多個(gè)波長的光信號中的該部分波長光信號的極性與其從起偏器50出射到開關(guān)引擎60 時(shí)的極性相互垂直(或者稱之為正交)。同樣的道理，入射到起偏器50第二部分的第一組 多個(gè)波長的光信號中的部分波長光信號的極性與其從起偏器50出射到開關(guān)引擎60時(shí)的極性也相互垂直(或者稱之為正交)。而起偏器50不允許極性與起偏器50的極性相互垂直的光信號通過，允許極性與起偏器50的極性相同的光信號完全通過，因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，從起偏器50的第一部分向反射元件方向出射的光信號中也就只包含了第一組多個(gè)波長的光信號，從起偏器50的第二部分向反射元件方向出射的光信號中也就只包含了第二組多個(gè)波長的光信號，也即串?dāng)_得到了抑制。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中還可以不具有極性旋轉(zhuǎn)單元，如圖4所示，在本例中通過極性控制單元控制輸出光信號的極性，使得入射到起偏器的不同路的光信號調(diào)整為具有不同極性的信號，如對于兩路光纖，調(diào)整為極性相差90度的信號，則由于通過不同路光信號的起偏器的極性不同，當(dāng)發(fā)生串?dāng)_時(shí)，可實(shí)現(xiàn)極性過濾。即該波長選擇開關(guān)包括至少兩個(gè)輸入光纖端口 10、12，用于分別輸入來自至少兩個(gè)輸入光纖的光信號；極性控制單元22，用于調(diào)整從輸入光纖端口 10、12輸入的所述光信號的極性，使得調(diào)整后的至少兩路光信號分別成為具有單一極性的光信號，并且調(diào)整后的相鄰兩路路光信號之間的極性相差90度；衍射光柵30，用于在所述衍射光柵的至少兩個(gè)衍射區(qū)域?qū)?yīng)分解所述調(diào)整后的至少兩路光信號，分別獲得至少兩組具有多個(gè)波長的光信號；反射元件40，用于將所述至少兩組具有多個(gè)波長的光信號分別反射到開關(guān)引擎上的至少兩個(gè)反射區(qū)域；至少兩個(gè)起偏器500、502，位于所述反射元件與所述開關(guān)引擎之間并分別覆蓋所述開關(guān)引擎的所述至少兩個(gè)反射區(qū)域，用于分別按照所述極性控制單元調(diào)整后的至少兩路光信號的極性，對通過其的光信號進(jìn)行過濾；所述開關(guān)引擎60，其中，所述開關(guān)引擎至少包含兩個(gè)反射區(qū)域，所述開關(guān)引擎的每個(gè)反射區(qū)域?qū)θ肷涞皆摲瓷鋮^(qū)域的光信號進(jìn)行反射控制將其反射向所述反射元件，使得經(jīng)過反射控制后的光信號通過對應(yīng)的輸出光纖端口輸出。在本例中，對于輸入光纖為兩路的情況，在極性控制單元，即對輸入的不同路光信號的極性進(jìn)行不同的控制，使得輸出光均為單一極性的光，但同時(shí)不同路的輸出光的極性依次相差90度。同時(shí)對應(yīng)不同路光信號的起偏器則其極性與極性控制單元輸出的該路光的極性相同，同時(shí)該路光經(jīng)過反射引擎反射后的光信號仍然通過相同的起偏器。當(dāng)反射引擎反射的光信號發(fā)生串?dāng)_時(shí)，由于串?dāng)_光信號的極性與起偏器極性不同，則無法通過該極性，從而被過濾。下面以一個(gè)具有兩個(gè)輸入光纖端口(10、12)，且具有兩個(gè)起偏器(分別為起偏器500、起偏器502，且兩個(gè)起偏器各自允許完全通過的光信號的極性相差90度)的波長選擇開關(guān)為例，對本發(fā)明實(shí)施例的波長選擇開關(guān)中的光路進(jìn)行簡要描述。正常情況下，波長選擇開關(guān)中的工作光路為(I)、從光纖輸入端口 10輸入的光信號(為描述方便,將從輸入光纖端口 10輸入的光信號稱之為第一光信號)經(jīng)過極性控制單元22的處理后變?yōu)榫哂械谝粯O性的光信號入射到衍射光柵30的第一衍射區(qū)域，在衍射光柵30的第一衍射區(qū)域處被分解成一組多個(gè)波長的光信號(為描述方便，將該組多個(gè)波長的光信號稱之為第一組多個(gè)波長的光信號)；第一組多個(gè)波長的光信號射向反射元件40后被反射元件40朝著開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域的方向反射；而起偏器500覆蓋開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域，第一組多個(gè)波長的光信號被反射元件40反射后，只經(jīng)過起偏器500 (只有極性為第一極性的光信號可以完全通過該起偏器)，不經(jīng)過起偏器502，然后到達(dá)開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域；開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域可以對第一組多個(gè)波長的光信號中的每個(gè)波長的光信號單獨(dú)進(jìn)行反射控制(即控制每個(gè)波長的光信號的反射方向)，第一組多個(gè)波長的光信號中的每個(gè)波長的光信號被開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域反射后再依次經(jīng)過起偏器500、反射元件40、衍射光柵30、極性控制單兀20后從波長選擇開關(guān)的相應(yīng)光纖輸出端口輸出；(2)、從光纖輸入端口 12輸入的光信號(為描述方便,將從光纖輸入端口 12輸入的光信號稱之為第二光信號)經(jīng)過極性控制單元22的處理后轉(zhuǎn)換為具有第二極性(與第一極性相差90度)的光信號入射到衍射光柵30的第二衍射區(qū)域,在衍射光柵30的第二衍射區(qū)域處被分解成一組多個(gè)波長的光信號(為描述方便，將該組多個(gè)波長的光信號稱之為第二組多個(gè)波長的光信號)；第二組多個(gè)波長的光信號射向反射元件40后被反射元件40朝著開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域的方向反射；起偏器502 (只有極性為第二極性的光信號可以完全通過該起偏器)僅覆蓋開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域，第二組多個(gè)波長的光信號被反射元件40反射后，經(jīng)過起偏器502后到達(dá)開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域；開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域可以對第二組多個(gè)波長的光信號中的每個(gè)波長的光信號單獨(dú)進(jìn)行反射控制(即控制每個(gè)波長的光信號的反射方向)，第二組多個(gè)波長的光信號中的每個(gè)波長的光信號被開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域反射后再依次經(jīng)過起偏器502、反射元件40、衍射光柵30、極性控制單兀20后從波長選擇開關(guān)的相應(yīng)光纖輸出端口輸出。從上述描述的光路中可以看出，正常情況下，第一組多個(gè)波長的光信號從反射元件40向開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域入射的過程中和從開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域向反射元件4入射的過程中，從檢偏器50出射到開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域的第一組多個(gè)波長的光信號的極性，與起偏器500接收到的開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域反射的第一組多個(gè)波長的光信號的極性均為第一極性，從而被開關(guān)引擎的60的第一反射區(qū)域的第一組多個(gè)波長的光信號可以再次通過起偏器500。正常情況下，第二組多個(gè)波長的光信號從反射元件40向開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域入射的過程中和從開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域向反射元件4入射的過程中，從檢偏器50出射到開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域的第二組多個(gè)波長的光信號的極性，與起偏器502接收到的開關(guān)引擎60的第二反射區(qū)域反射的第二組多個(gè)波長的光信號的極性均為第二極性，從而被開關(guān)引擎的60的第二反射區(qū)域的第二組多個(gè)波長的光信號可以再次通過起偏器502。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，開關(guān)引擎60的第一反射區(qū)域和/或第二反射區(qū)域在進(jìn)行反射控制時(shí)，由于控制失誤或者其它原因，導(dǎo)致第一組多個(gè)波長的光信號中的部分波長的光信號被錯(cuò)誤地反射向了起偏器502和/或者第二組多個(gè)波長的光信號中的部分波長的光信號被錯(cuò)誤地反射向起偏器500。由于這種錯(cuò)誤地反射，導(dǎo)致入射到起偏器500的光信號中既包含第一組多個(gè)波長的光信號也包含有第二組多個(gè)波長的光信號中的部分波長的光信號，和/或入射到起偏器502的光信號中既包含第二組多個(gè)波長的光信號也包含有第一組多個(gè)波長的光信號中的部分波長的光信號，這種現(xiàn)象稱之為串?dāng)_。在本發(fā)明實(shí)施例中，由于入射到起偏器500的第二組多個(gè)波長的光信號的極性為第二極性，而起偏器500僅允許第一極性的光信號完全通過，與第一極性正交的第二極性的光信號則正好無法完全通過。同樣的道理，入射到起偏器502的第一組多個(gè)波長的光信號的極性為第一極性，而起偏器502僅允許第二極性的光信號完全通過，與第二極性正交的第一極性的光信號則正好無法完全通過。也即串?dāng)_得到了抑制。
對于上述的圖3和圖4的示例中，當(dāng)還包括更多輸入光纖端口時(shí)，開關(guān)引擎和衍射光柵則相應(yīng)的包括對應(yīng)數(shù)目的反射區(qū)域和衍射區(qū)間；同時(shí)，每個(gè)反射區(qū)域只與其前后兩個(gè)區(qū)域相鄰，而與其他區(qū)域都不詳鄰，呈多行或多列形式；也可以同樣的設(shè)置衍射區(qū)間，且衍射光柵的衍射區(qū)域也與開關(guān)引擎的反射區(qū)域的布置一致；而相應(yīng)的，在具有極性旋轉(zhuǎn)單元的實(shí)施例中，該極性旋轉(zhuǎn)單元僅覆蓋開關(guān)引擎的單數(shù)區(qū)域或雙數(shù)區(qū)域，即呈間隔覆蓋形式。
S卩，對于圖3的實(shí)施例中，所述開關(guān)引擎的反射區(qū)域包括空間上相鄰的第一反射區(qū)域、第二反射區(qū)域........第2x或(2x+l)反射區(qū)域，X為大于等于I的自然數(shù)；所述極性旋轉(zhuǎn)單元包括不連續(xù)的多個(gè)極性旋轉(zhuǎn)器，所述多個(gè)極性旋轉(zhuǎn)器依次覆蓋所述開關(guān)引擎的第一反射區(qū)域、第三反射區(qū)域........第2x+l反射區(qū)域，或第二反射區(qū)域........第2x反射區(qū)域。
而對于如圖4的示例中，衍射光柵的衍射區(qū)域、開關(guān)引擎的反射區(qū)域的與前述實(shí)施例布置相同；其與圖3的區(qū)別在于，不具有極性旋轉(zhuǎn)單元，而是由極性控制單元進(jìn)行極性旋轉(zhuǎn)，且具有多個(gè)極性依次相差90度的起偏器單元也對應(yīng)衍射區(qū)域布置。
還需要說明的是，在上述實(shí)施例中的衍射區(qū)域和反射區(qū)域的具體形狀，并不至于圖示中示例，圖中僅為示意性質(zhì)，在具體實(shí)施例中也可以由其他合適的形狀。同時(shí)，圖示中的各器件的形狀，如起偏器、極性旋轉(zhuǎn)單元等，也僅為示意性質(zhì)，并不以此限定本發(fā)明實(shí)施例中的各器件的具體形狀。
如圖5所示，對于圖3的實(shí)施例中，極性控制單元20可包括極性分解模塊200，用于將輸入的光信號分解為第一極性信號和第二極性信號，所述第一極性信號的極性與所述第二極性信號的極性正交；第一極性旋轉(zhuǎn)模塊202，用于將所述第一極性信號的極性旋轉(zhuǎn) 90度使其極性與所述第二極性信號的極性相同，并將旋轉(zhuǎn)后的信號與第二極性信號合成獲得僅具有第二極性的光信號；其中，可稱所述第二極性信號的極性為所述極性控制單元的極性。
如圖6所示，則是對應(yīng)圖4的實(shí)施例中，極性控制單元22可包括極性分解模塊 200,用于將輸入的至少兩路光信號分別分解為第一極性信號和第二極性信號,所述第一極性信號的極性與所述第二極性信號的極性正交；第二極性旋轉(zhuǎn)模塊203，用于將對應(yīng)于相鄰兩路光信號中第一路光信號的第一極性信號的極性旋轉(zhuǎn)90度使其極性與對應(yīng)于該第一路光信號的第二極性信號的極性相同，并將旋轉(zhuǎn)后的信號與對應(yīng)于該第一路光信號的第二極性信號合成獲得僅具有第二極 性的一路光信號；并還用于將對應(yīng)于上述相鄰兩路光信號中的第二路光信號的第二極性信號的極性旋轉(zhuǎn)90度使其極性與對應(yīng)于該第二路光信號的第一極性信號的極性相同，并將旋轉(zhuǎn)后的信號與第一極性信號合成獲得僅具有第一極性的另一路光信號。
在本實(shí)施例中的各模塊，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可采用具有相應(yīng)功能的光學(xué)器件，如極性分解模塊可采用極性光束分解器實(shí)現(xiàn)，同時(shí)基于光的可逆性，其也可以實(shí)現(xiàn)極性合成模塊的功能；同樣的，極性旋轉(zhuǎn)模塊也可以采取實(shí)現(xiàn)前述的極性旋轉(zhuǎn)單元的功能的光學(xué)器件實(shí)現(xiàn)。
同時(shí)，極性控制單元20或極性控制單元22還可包括極性合成模塊(圖中未示)，用于將所述開關(guān)引擎反射后輸入到所述極性控制單元的光信號分別轉(zhuǎn)變?yōu)榉菃我粯O性的 光信號，并通過所述輸出光纖端口輸出。
當(dāng)然，如果輸入的光信號即為單一極性信號，則上述的極性控制單元可不包括極 性分解模塊和第一極性旋轉(zhuǎn)模塊(或第二極性旋轉(zhuǎn)模塊)，而該極性控制單元只需起到極 性過濾的作用即可。如果輸出的光信號不需要為非單一極性信號，則本例中的極性控制單 元可不包括極性合成模塊。
同時(shí)，為了進(jìn)一步保證信號的準(zhǔn)確輸出，本發(fā)明實(shí)施例(如，圖3和圖4所示的實(shí) 施例)中的波長選擇開關(guān)還可包括校準(zhǔn)器22 ;所述校準(zhǔn)器22位于輸出光纖端口與所述極 性控制單元之間，用于將所述開關(guān)引擎反射后的光信號校準(zhǔn)后對應(yīng)輸出到所述輸出光纖端 口。如圖7所示，貝Ij是如圖3所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)上還包括校準(zhǔn)器22的一種示例。
應(yīng)當(dāng)可以理解的是，上述的波長選擇開關(guān)可以是2輸入N輸出(當(dāng)具有兩個(gè)光纖 輸入端口時(shí))，由于光路可逆原理，上述波長選擇開關(guān)也可以逆向使用，即正向使用時(shí)的輸 入端口作為逆向使用時(shí)的輸出端口，正向使用時(shí)的輸出端口作為逆向使用時(shí)的輸入端口， 波長選擇開關(guān)的結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化。
如圖7所示,為本發(fā)明實(shí)施例中的2XN WSS的一個(gè)具體結(jié)構(gòu)示意圖。該WSS包括 兩個(gè)輸入光纖端口(10和12)，N個(gè)光纖輸出端口(圖中僅示例部分)，校準(zhǔn)器，極性控制單 元，衍射光柵，反射鏡，串?dāng)_抑制單元(包含一個(gè)起偏器，一個(gè)極性旋轉(zhuǎn)單元)，具有兩個(gè)獨(dú) 立區(qū)域的開關(guān)引擎。
輸入光首先進(jìn)入極性控制單元，在極性控制單元中來源于不同輸入光纖的光被分 解成極性正交的兩種極性，然后其中的一種極性被旋轉(zhuǎn)到另一種極性上，使輸出的光僅具 有一種極性，且使得該極性的光信號為可以完全通過后續(xù)光路上的起偏器的光信號。例如， 來自輸入光纖I的光在極性控制單元中首先會被分解成極性正交的兩路子光，然后將其中 一路光的極性旋轉(zhuǎn)到另一路光的極性上，使得兩路子光具有同樣的極性(這樣的處理主要 是因?yàn)楝F(xiàn)有的極性復(fù)用傳輸系統(tǒng)使得一個(gè)光上通常有兩種極性的信號，而本方案的處理是 根據(jù)單個(gè)極性來進(jìn)行的)，在以后光路處理中這兩路子光被視作一個(gè)整體來進(jìn)行處理，直到 光被反射后再次經(jīng)過極性控制單元，這時(shí)兩路子光中的一路極性會被旋轉(zhuǎn)到與另一路極性 相差90度的極性上，然后兩路子光再合成一路具有兩種極性的光(為了支持極性復(fù)用系統(tǒng) 的要求)。特別的，兩路極性相同的子光的區(qū)分是依靠它們之間的相對位置實(shí)現(xiàn)的。
然后來自不同輸入光纖端口的光被同一個(gè)衍射光柵的不同區(qū)域分解。在本例中， 衍射光柵的上半?yún)^(qū)域分解來自輸入光纖端口 10的光，而衍射光柵的下半?yún)^(qū)域分解了來自 輸入光纖端口 12的光。若還有從輸入光纖端口 13輸入的光,則相應(yīng)的衍射光柵分為上、中、 下三個(gè)區(qū)域即可；當(dāng)還有更多路輸入光信號時(shí)，則衍射光柵進(jìn)一步分為多行狀(或多列狀) 的區(qū)域。
被分解后的光被反射鏡反射到極性抑制單元上，這個(gè)極性抑制單元由一個(gè)起偏器 和一個(gè)極性旋轉(zhuǎn)單元組成。來自輸入光纖端口 10的光被反射到極性抑制單元中的起偏器 的上半部分，來自輸入光纖端口 12的光反射到極性抑制單元中的起偏器的下半部分。而起 偏器的功能是僅能夠允許具有特定極性的光完全通過，而完全阻止與該特定極性相正交的 極性的光。
通過選擇合適的起偏器，使得極性控制單元輸出到衍射光柵的具有單一極性的光信號剛好可以完全通過該起偏器。起偏器覆蓋整個(gè)開關(guān)引擎的輸入光和輸出光光路，而起偏器后放置的極性旋轉(zhuǎn)單元僅覆蓋起偏器的下半?yún)^(qū)域和開關(guān)引擎的下半?yún)^(qū)域。來源于兩個(gè)輸入光纖端口的入射光第一次經(jīng)過起偏器時(shí)，由于在前端的極性控制單元已經(jīng)對光的極性進(jìn)行了調(diào)整，使其正好是起偏器的通過極性，光可以毫無困難的通過。來自輸入光纖端口10的信號通過起偏器上半部分后直接被開關(guān)引擎上半部分反射，并反射回起偏器的上半部分而不會經(jīng)過僅覆蓋起偏器和開關(guān)引擎下半?yún)^(qū)域的極性旋轉(zhuǎn)單元，反射光再一次通過起偏器，由于源于輸入光纖端口 10的信號僅在起偏器和開關(guān)引擎的上半部分處理，所以并不經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元，即光的極性不被改變，所以反射光可以通過起偏器出射。而來自輸入光纖端口 12的信號通過起偏器下半部分后，首先被極性旋轉(zhuǎn)單元改變極性(極性被旋轉(zhuǎn)90度，與起偏器的極性垂直，使得這個(gè)極性不能通過起偏器)，然后入射光被開關(guān)引擎的下半部分反射，反射光再一次經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元，極性被再次旋轉(zhuǎn)90度，兩次旋轉(zhuǎn)的結(jié)果使得反射光的極性恢復(fù)到起偏器的通過極性上，反射光可以通過起偏器的下半部分。而串?dāng)_光則是來自輸入光纖端口 10的光在開關(guān)引擎中被錯(cuò)誤地反射到下半?yún)^(qū)域的光路(這時(shí)光在入射到開關(guān)引擎前沒有經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元，反射的時(shí)候經(jīng)過一次極性旋轉(zhuǎn)單元)，或者來自輸入光纖端口 12的光在開關(guān)引擎中被錯(cuò)誤地被反射到上半?yún)^(qū)域的光路上(這時(shí)光在入射到開關(guān)引擎前經(jīng)過一次極性旋轉(zhuǎn)單元，而在反射后不會經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元)；由于這樣的光只經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)器一次，極性僅被旋轉(zhuǎn)90度，使得該光信號的極性剛好與極性控制單元輸出到衍射光柵的光信號的極性相差90度，所以在反射到起偏器時(shí)完全不能通過，而被過濾掉，即達(dá)到抑制串?dāng)_的目的。開關(guān)引擎分成上下兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，分別對來源于輸入光纖端口 I和輸入光纖端口 2的光進(jìn)行反射控制。當(dāng)然，若還有輸入光纖端口 3輸入的光，則相應(yīng)的開關(guān)引擎分為上、中、下三個(gè)區(qū)域；同時(shí)，極性旋轉(zhuǎn)單元僅覆蓋上中下三個(gè)區(qū)域中的中間區(qū)域(或上下區(qū)域)。當(dāng)還有更多路輸入光信號時(shí)，則開關(guān)引擎進(jìn)一步分為多行狀(或多列狀)的區(qū)域，極性旋轉(zhuǎn)單元則隔行覆蓋一個(gè)區(qū)域。本發(fā)明實(shí)施例中的極性改變主要是針對光通過極性旋轉(zhuǎn)單元后，極性發(fā)生的90度變化而言，而通過起偏器，開關(guān)引擎后光的極性是不會發(fā)生變化的。對于來自輸入光纖端口 10的光而言，它在經(jīng)過反射鏡反射到起偏器后，經(jīng)過的器件包括衍射光柵的上半部分，起偏器的上半部分，開關(guān)引擎的上半部分，而沒有經(jīng)過會改變極性的極性旋轉(zhuǎn)單元，所以極性沒有改變。而源于輸入光纖端口 12的光由于會兩次經(jīng)過極性旋轉(zhuǎn)單元，它的極性改變180度，就是沒變，也可以再次通過起偏器。但是對于串?dāng)_光，(從上半光路串到下半光路或者從下半光路傳到上半光路)，只會經(jīng)過一次極性旋轉(zhuǎn)單元，極性改變90度，所以不能通過起偏器，這就達(dá)到了抑制串?dāng)_的目的。當(dāng)然，從上述實(shí)施例中可以理解，輸入光信號路數(shù)越多，則衍射光柵和開關(guān)引擎等劃分的區(qū)域也就越多，相應(yīng)的串?dāng)_抑制性能則相對下降。如圖8所示，則為本發(fā)明實(shí)施例中的另一種波長選擇開關(guān)，其包括N個(gè)光纖輸入端口，用于對應(yīng)輸入來自N條輸入光纖的光信號#個(gè)1XM/2分光器,其輸入端分別與所述N個(gè)光纖輸入端口連接，用于將通過N個(gè)光纖輸入端口輸入的N個(gè)光信號分別分為M/2路光信號，其中，N和M為大于等于2的整數(shù);M/2個(gè)具有串?dāng)_抑制功能的NX 2波長選擇開關(guān)，每個(gè)所述NX 2波長選擇開關(guān)的輸入連接所有所述N個(gè)分光器的一路輸出。
其中，所述NX 2波長選擇開關(guān)為逆向使用的前文實(shí)施例中的(如，圖3、圖4或圖7等所示)波長選擇開關(guān)，所述NX2波長選擇開關(guān)的光纖輸入端口對應(yīng)前文實(shí)施例中的波長選擇開關(guān)的光纖輸出端口，所述NX 2波長選擇開關(guān)的光纖輸出端口對應(yīng)前文實(shí)施例中的波長選擇開關(guān)的兩個(gè)光纖輸入端口。例如，將圖7所示的2XN波長選擇開關(guān)逆向使用就成了本實(shí)施例中的NX 2波長選擇開關(guān)，S卩，圖7所示的2XN波長選擇開關(guān)中的兩個(gè)輸入光纖端口在本實(shí)施例中作為兩個(gè)輸出光纖端口，圖7所不的2XN波長選擇開關(guān)中的N個(gè)輸出光纖端口在本實(shí)施例中作為N個(gè)輸入光纖端口。S卩，可對本發(fā)明實(shí)施例中的波長選擇開關(guān)進(jìn)行組合，復(fù)合成多輸入多輸出的波長選擇開關(guān)；如圖8的不例中，N個(gè)橢圓代表N個(gè)分光器,其功能是一個(gè)輸入信號分成完全相同的M/2份。2XN WSS可以逆向使用，既可以將2作為輸入端口，N作為輸出端口，也可以將N作為輸入端口，2作為輸出端口。NXM WSS的工作原理是可以將任意一個(gè)輸入端口的任意一個(gè)波長信號輸出到任意一個(gè)輸出端口上。而由上述實(shí)施例中的i XN(用在本例中i = 2) WSS和分光器構(gòu)造的結(jié)構(gòu)可以達(dá)到和NXM WSS相同的效果。首先，每一路的信號通過分路器可以到達(dá)每一個(gè)NX 2WSS，這個(gè)WSS可以選擇N個(gè)輸入端口中的任意一個(gè)輸入端口的任意一個(gè)波長送達(dá)到2個(gè)輸入端口中的任一個(gè)輸出端口。通過M/2組這樣結(jié)構(gòu)的組合就可以實(shí)現(xiàn)與NXM WSS等效的功能。即將任意一個(gè)輸入端口的任意一個(gè)波長信號輸出到任意一個(gè)輸出端口上。相比于現(xiàn)有技術(shù)中使用NX I WSS構(gòu)造NXM WSS的方法，本實(shí)施例只需要M/2個(gè)NX 2的WSS模塊來實(shí)現(xiàn)NXM WSS，模塊數(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)中減少50%，互聯(lián)的光纖數(shù)為NX (M/2)，也減少了 50%。當(dāng)然，i還可以選擇為大于等于2的數(shù)，用NXi WSS來構(gòu)造NXM WSS，則只需要M/i個(gè)NXi的WSS模塊來實(shí)現(xiàn)NXM WSS，模塊數(shù)僅為現(xiàn)有技術(shù)中的模塊數(shù)的Ι/i個(gè)，互聯(lián)的光纖數(shù)為NX (M/i)，也僅為現(xiàn)有技術(shù)中的1/i。通過上述描述可知 ，在本發(fā)明實(shí)施例中，在單個(gè)WSS結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了 iXNWSS的結(jié)構(gòu)(i為大于或等于2的自然數(shù))，并對多路光實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立的控制。通過極性控制單元和起偏器(或還包括極性旋轉(zhuǎn)單元)控制入射到開關(guān)引擎不同區(qū)域光的極性，并使反射的光根據(jù)其極性的不同，受限在各自的反射通路通過，從而減少了來源于不同輸入光纖的光之間的相互帶內(nèi)串?dāng)_。通過本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造更多端口數(shù)的NXM WSS相對于使用IXN WSS來構(gòu)造，模塊數(shù)相對減少，互聯(lián)的光纖數(shù)為NX (M/i)，也減少了。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述波長選擇開關(guān)包括 至少兩個(gè)輸入光纖端口，用于分別輸入來自至少兩個(gè)輸入光纖的光信號； 極性控制單元，用于調(diào)整從每個(gè)輸入光纖端口輸入的光信號的極性，使得調(diào)整后的至少兩路光信號都成為只具有一種極性的光信號，且所述調(diào)整后的至少兩路光信號的極性相同； 衍射光柵，用于在所述衍射光柵的至少兩個(gè)衍射區(qū)域?qū)?yīng)分解所述調(diào)整后的至少兩路光信號，分別獲得至少兩組具有多個(gè)波長的光信號； 反射元件，用于將所述至少兩組具有多個(gè)波長的光信號分別反射到開關(guān)引擎上的至少兩個(gè)反射區(qū)域； 起偏器，位于所述反射元件與所述開關(guān)引擎之間并覆蓋所述開關(guān)引擎的所述至少兩個(gè)反射區(qū)域，用于按照所述極性控制單元的極性對通過其的光信號進(jìn)行過濾； 極性旋轉(zhuǎn)單元，位于所述起偏器與所述開關(guān)引擎之間并覆蓋所述開關(guān)引擎的所述至少兩個(gè)反射區(qū)域中的第一反射區(qū)域而不覆蓋與所述第一反射區(qū)域相鄰的反射區(qū)域，用于將通過其的光信號的極性旋轉(zhuǎn)90度； 所述開關(guān)引擎，其中，所述開關(guān)引擎至少包含兩個(gè)反射區(qū)域，所述開關(guān)引擎的每個(gè)反射區(qū)域?qū)θ肷涞皆摲瓷鋮^(qū)域的光信號進(jìn)行反射控制將其反射向所述反射元件，使得經(jīng)過反射控制后的光信號通過對應(yīng)的輸出光纖端口輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述極性控制單元包括 極性分解模塊，用于將輸入的光信號分解為第一極性信號和第二極性信號，所述第一極性信號的極性與所述第二極性信號的極性正交； 第一極性旋轉(zhuǎn)模塊，用于將所述第一極性信號的極性旋轉(zhuǎn)90度使其極性與所述第二極性信號的極性相同，并將旋轉(zhuǎn)后的信號與第二極性信號合成獲得僅具有第二極性的光信號; 其中，稱所述第二極性信號的極性為所述極性控制單元的極性。
3.如權(quán)利要求2所述的波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述極性控制單元還包括 極性合成模塊，用于將所述開關(guān)引擎反射后輸入到所述極性控制單元的光信號分別轉(zhuǎn)變?yōu)榉菃我粯O性的光信號，并通過所述輸出光纖端口輸出。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述波長選擇開關(guān)還包括校準(zhǔn)器； 所述校準(zhǔn)器位于所述輸出光纖端口與所述極性控制單元之間，用于將所述開關(guān)引擎反射后的光信號校準(zhǔn)后對應(yīng)輸入到到相應(yīng)的輸出光纖端口。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述開關(guān)引擎的至少兩個(gè)反射區(qū)域包括為空間上上下或左右相鄰的至少兩個(gè)區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述開關(guān)引擎的反射區(qū)域包括空間上相鄰的第一反射區(qū)域、第二反射區(qū)域........第2x或(2x+l)反射區(qū)域，X為大于等于I的自然數(shù)； 所述極性旋轉(zhuǎn)單元包括不連續(xù)的多個(gè)極性旋轉(zhuǎn)器，所述多個(gè)極性旋轉(zhuǎn)器依次覆蓋所述開關(guān)引擎的第一反射區(qū)域、第三反射區(qū)域........第2x+l反射區(qū)域，或第二反射區(qū)域、......、第2x反射區(qū)域。
7.一種波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述波長選擇開關(guān)包括至少兩個(gè)輸入光纖端口，用于分別輸入來自至少兩個(gè)輸入光纖的光信號；極性控制單元，用于調(diào)整從每個(gè)輸入光纖端口輸入的所述光信號的極性，使得調(diào)整后的至少兩路光信號分別成為具有單一極性的光信號，并且調(diào)整后的相鄰兩路光信號之間的極性相差90度；衍射光柵，用于在所述衍射光柵的至少兩個(gè)衍射區(qū)域?qū)?yīng)分解所述調(diào)整后的至少兩路光信號，分別獲得至少兩組具有多個(gè)波長的光信號；反射元件，用于將所述至少兩組具有多個(gè)波長的光信號分別反射到開關(guān)引擎上的至少兩個(gè)反射區(qū)域；至少兩個(gè)起偏器，位于所述反射元件與所述開關(guān)引擎之間并分別覆蓋所述開關(guān)引擎的所述至少兩個(gè)反射區(qū)域，用于分別按照所述極性控制單元調(diào)整后的至少兩路光信號的極性，對通過其的光信號進(jìn)行過濾；所述開關(guān)引擎，其中，所述開關(guān)引擎至少包含兩個(gè)反射區(qū)域，所述開關(guān)引擎的每個(gè)反射區(qū)域?qū)θ肷涞皆摲瓷鋮^(qū)域的光信號進(jìn)行反射控制將其反射向所述反射元件，使得經(jīng)過反射控制后的光信號通過對應(yīng)的輸出光纖端口輸出。
8.如權(quán)利要求7所述的波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述極性控制單元包括極性分解模塊，用于將輸入的至少兩路光信號分別分解為第一極性信號和第二極性信號，所述第一極性信號的極性與所述第二極性信號的極性正交；第二極性旋轉(zhuǎn)模塊，用于將對應(yīng)于相鄰兩路光信號中第一路光信號的第一極性信號的極性旋轉(zhuǎn)90度使其極性與對應(yīng)于所述第一路光信號的第二極性信號的極性相同，并將旋轉(zhuǎn)后的信號與對應(yīng)于所述第一路光信號的第二極性信號合成獲得僅具有第二極性的一路光信號；并還用于將對應(yīng)于所述相鄰兩路光信號中第二路光信號的第二極性信號的極性旋轉(zhuǎn)90度使其極性與對應(yīng)于所述第二路光信號的第一極性信號的極性相同，并將旋轉(zhuǎn)后的信號與對應(yīng)于所述第二路光信號的第一極性信號合成獲得僅具有第一極性的一路光信號。
9.如權(quán)利要求8所述的波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述極性控制單元還包括極性合成模塊，用于將所述開關(guān)引擎反射后輸入到所述極性控制單元的光信號分別轉(zhuǎn)變?yōu)榉菃我粯O性的光信號，并通過所述輸出光纖端口輸出。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述波長選擇開關(guān)還包括校準(zhǔn)器；所述校準(zhǔn)器位于所述輸出光纖端口與所述極性控制單元之間，用于將所述開關(guān)引擎反射后的光信號校準(zhǔn)后對應(yīng)輸入到到相應(yīng)的所述輸出光纖端口。
11.一種波長選擇開關(guān)，其特征在于，所述波長選擇開關(guān)包括N個(gè)光纖輸入端口，用于對應(yīng)輸入來自N條輸入光纖的光信號；N個(gè)1XM/2分光器，其輸入端分別與所述N個(gè)光纖輸入端口連接；每個(gè)1XM/2分光器用于將輸入的光信號分成M/2路光信號，其中，N和M為大于等于2的整數(shù)；M/2個(gè)具有串?dāng)_抑制功能的NX 2波長選擇開關(guān)，每個(gè)所述NX 2波長選擇開關(guān)的N個(gè)輸入端口連接所有所述N個(gè)分光器的一路輸出；其中，所述NX 2波長選擇開關(guān)為如權(quán)利要求1至10所述的任意一種波長選擇開關(guān)，所述NX2波長選擇開關(guān)的光纖輸入端口對應(yīng)如權(quán)利要求1至10中的波長選擇開關(guān)的光纖輸出端·口，所述NX 2波長選擇開關(guān)的光纖輸出端口對應(yīng)如權(quán)利要求1至10中的波長選擇開關(guān)的光纖輸入端口。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種波長選擇開關(guān)，其在現(xiàn)有的1×N波長選擇開關(guān)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)光信號的極性來抑制串?dāng)_的方案。使得不同路的輸入光信號在入射到開關(guān)引擎上時(shí)具有不同的極性，再通過對開關(guān)引擎反射的光信號的極性過濾，就可以抑制不同路光之間的串?dāng)_?？梢詫?shí)現(xiàn)在M×N(N個(gè)輸入光纖端口，M個(gè)輸出光纖端口；或M個(gè)輸入光纖端口，N個(gè)輸出光纖端口，其中M和N均為大于等于2的自然數(shù))的波長選擇開關(guān)中抑制串?dāng)_干擾。
文檔編號G02B6/293GK103069320SQ201280001313
公開日2013年4月24日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者劉寧 申請人:華為技術(shù)有限公司