一种波长选择开关制造技术

本发明专利技术公开了一种波长选择开关，其依序包括准直器阵列、双折射晶体、半波片、棱角棱镜、柱面望远镜、光栅、柱面镜、波长选择通道以及全反射镜，所述准直器阵列包括输入光纤准直器和输出光纤准直器；所述波长选择通道为KTN晶体阵列，所述KTN晶体阵列中的每个KTN晶体通道用于接收最初来自输入光纤准直器的不同波长的光束，不同波长的光束通过相应的KTN晶体通道后出射到全反射镜，光束经全反射镜反射回相应的KTN晶体通道并最终从相应的输出光纤准直器输出。本发明专利技术通过控制加到KTN晶体上电压的大小来改变KTN晶体内传输光束的角度，从而实现任一波长或多个波长到任意端口的输出，从而实现了波长选择开关的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种波长选择开关
本专利技术涉及光纤通讯领域，尤其涉及一种1XN的波长选择开关。
技术介绍
波长选择开关（WSS,WavelengthSelectiveSwitch）是光通讯网络中的一个重要单元，是近些年发展快速的可重构的光分插复用器的子系统。波长选择开关可以实现将任一输入波长从任一输出端口输出的功能，大大提高了密集波分复用设备的组网能力，波长选择开关主要类型有1×2、1×4和1×8等。传统的WSS一般采用微机电系统（MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem）阵列来改变光的传输角度，从而实现任一波长从任一端口输出的功能。图1为波长选择光开关功能性示意图，即有m个不同波长的光信号（λ1,λ2,λ3…,λm）从输入端（Input）进入WSS，波长选择开关可以将1个或多个任意的光信号从n个输出端口中的任意一个端口输出。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以KTN晶体阵列为波长选择通道的波长选择开关。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种波长选择开关，其依序包括准直器阵列、双折射晶体、半波片、楔角棱镜、柱面望远镜、光栅、柱面镜、波长选择通道以及反射镜，所述准直器阵列包括输入光纤准直器和输出光纤准直器；所述波长选择通道为KTN晶体阵列，所述KTN晶体阵列中的每个KTN晶体通道用于接收最初来自输入光纤准直器的不同波长的光束，不同波长的光束通过相应的KTN晶体通道后出射到反射镜，光束经反射镜反射回相应的KTN晶体通道并最终从相应的输出光纤准直器输出。所述输入光纤准直器为1个，所述输出光纤准直器为N个，N为大于或等于2的整数。所述输入光纤准直器和输出光纤准直器均为单光纤准直器。进一步，所述双折射晶体为walk-off晶体。进一步，所述反射镜为全反射镜。所述KTN晶体阵列的每个KTN晶体的两侧制作有电极，通过对KTN晶体施加不同大小的电压从而改变通过相应的KTN晶体通道的光束传播方向。所述KTN晶体阵列可以通过如下三种方式形成：方式一：在一片KTN晶体上相对的两侧间隔一定距离刻出多对间隙槽，所述多对间隙槽将该片KTN晶体分成多个KTN晶体，然后在每个KTN晶体的两侧制作电极，从而形成KTN晶体阵列。方式二：将一片KTN晶体相对的两侧加工成连续的凸台状，该片KTN晶体沿着每级凸台划分为一个KTN晶体，然后在每个KTN晶体对应凸台状的两侧制作电极，从而形成KTN晶体阵列。方式三：首先在单个KTN晶体两侧制作电极，然后将多个制作好电极的单个KTN晶体拼接在一起，拼接方式为每个KTN晶体的电极端在同一侧，并且相邻的KTN晶体的电极端不在一条直线上，从而形成KTN晶体阵列。本专利技术采用以上技术方案，用KTN晶体阵列来代替传统的波长选择开关中的MEMS阵列，KTN晶体两侧加有电极，通过控制加到KTN晶体上电压的大小来改变KTN晶体内传输光束的角度（传播方向）从而实现调光的目的。由于KTN晶体阵列的不同通道是独立控制不同波长传输角度的，通过单独控制每个KTN晶体的电压，可以实现任一波长或多个波长到任意端口的输出，从而实现了波长选择开关的功能。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明：图1为波长选择光开关的功能性示意图；图2为本专利技术波长选择开关的侧视示意图；图3为本专利技术波长选择开关的俯视示意图；图4为本专利技术波长选择开关的KTN晶体阵列的第一种实施方式示意图；图5为本专利技术波长选择开关的KTN晶体阵列的第二种实施方式示意图；图6为本专利技术波长选择开关的KTN晶体阵列的第三种实施方式示意图。具体实施方式如图2或3所示，本专利技术的波长选择开关，依序包括准直器阵列1、双折射晶体2、半波片3、楔角棱镜4、柱面望远镜5、光栅6、柱面镜7、波长选择通道以及全反射镜9，所述准直器阵列1包括输入光纤准直器和输出光纤准直器；所述波长选择通道为KTN晶体阵列8，所述KTN晶体阵列8中的每个KTN晶体通道用于接收最初来自输入光纤准直器的不同波长的光束，不同波长的光束通过相应的KTN晶体通道后出射到全反射镜9，光束经全反射镜9反射回相应的KTN晶体通道并最终从相应的输出光纤准直器输出。所述KTN晶体阵列9的每个KTN晶体的两侧制作有电极，通过对KTN晶体施加不同大小的电压从而改变通过相应的KTN晶体通道的光束传播方向。图2为WSS的侧视示意图，有m个不同波长的光信号（λ1,λ2,λ3…,λm）经准直器阵列1的输入端（Input）进入WSS，光束经过双折射晶体2和45度半波片3以及楔角棱镜4进入柱面望远镜5，通过柱面望远镜5进行单向（侧视方向）光斑扩束以后进入光栅6，由于不同波长的光束经过光栅6衍射后出射角度不同，光束在通过另一柱面镜7后，光束产生会聚，同时不同波长的光束会按波长顺序逐一垂直打到KTN晶体阵列8相应的通道上，即一个波长对应KTN晶体的一个通道，然后光束可以通过KTN晶体后面的全反射镜9把光束再返射回去。图3为WSS的俯视示意图，有m个不同波长的光信号（λ1,λ2,λ3…,λm）经准直器阵列1的输入端（Input）进入WSS，光束经过双折射晶体2分成O光和E光，E光通光45度半波片3将光的偏振方向旋转为和O光相同，然后两束偏振态相同的光通过楔角棱镜4改变一定的入射角度进入柱面望远镜5，柱面望远镜5在俯视方向并未对光斑进行扩束，即在俯视方向光信号通过柱面望远镜5时光束大小基本保持不变，然后光束再经过光栅6、柱面镜7、KTN晶体阵列8和反射镜9。KTN晶体两侧加有电极，通过控制加到KTN晶体上电压的大小来改变通过KTN晶体内光束的传播方向（传播角度）。从光路结构可以看出，如果对KTN晶体加上合适的电压，调节KTN晶体内光束的角度，就可以实现将光信号调整到不同的通道输出（Out1，Out2，...Outn）。由于KTN晶体阵列8的不同通道是独立控制不同波长传输角度的，通过单独控制每个KTN晶体的电压，可以实现任一波长或多个波长到任意端口的输出，从而实现了波长选择开关的功能。图2或图3所示的波长选择开关，输入光纤准直器和输出光纤准直器均为单光纤准直器。其中，输入光纤准直器为1个，输出光纤准直器为N个，N为大于或等于2的整数，即该波长选择开关为1XN波长选择开关。其中双折射晶体可以为walk-off晶体。实施例1KTN晶体阵列的第一种实施方式：如图4所示，在一片KTN晶体上相对的两侧间隔一定距离刻出多对间隙槽81，所述多对间隙槽81将该片KTN晶体分成多个KTN晶体，然后在每个KTN晶体的两侧制作电极82，从而形成KTN晶体阵列。本实施例通过间隙槽分离各个KTN晶体的控制电极，实现各波长之间角度独立调节。实施例2KTN晶体阵列的第二种实施方式：如图5所示，将一片KTN晶体相对的两侧加工成连续的凸台状，该片KTN晶体沿着每级凸台划分为一个KTN晶体，然后在每个KTN晶体对应凸台状的两侧制作电极，从而形成KTN晶体阵列。本实施例将KTN晶体加工成台阶以使相邻电极之间影响最小化，该方法可以防止击穿。实施例3KTN晶体阵列的第三种实施方式：如图6所示，首先在单个KTN晶体两侧制作电极，然后将多个制作好电极的单个KTN晶体拼接在一起，拼接方式为每个KTN晶体的电极端在同一侧，并且相邻的KTN晶体的电极端不在一条直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波长选择开关，其特征在于：其依序包括准直器阵列、双折射晶体、半波片、楔角棱镜、柱面望远镜、光栅、柱面镜、波长选择通道以及反射镜，所述准直器阵列包括输入光纤准直器和输出光纤准直器；所述波长选择通道为KTN晶体阵列，所述KTN晶体阵列中的每个KTN晶体通道用于接收最初来自输入光纤准直器的不同波长的光束，不同波长的光束通过相应的KTN晶体通道后出射到反射镜，光束经反射镜反射回相应的KTN晶体通道并最终从相应的输出光纤准直器输出。

【技术特征摘要】
1.一种波长选择开关，其特征在于：其依序包括准直器阵列、双折射晶体、半波片、楔角棱镜、柱面望远镜、光栅、柱面镜、波长选择通道以及反射镜，所述准直器阵列包括输入光纤准直器和输出光纤准直器；所述波长选择通道为KTN晶体阵列，所述KTN晶体阵列中的每个KTN晶体通道用于接收最初来自输入光纤准直器的不同波长的光束，不同波长的光束通过相应的KTN晶体通道后出射到反射镜，光束经反射镜反射回相应的KTN晶体通道并最终从相应的输出光纤准直器输出。2.根据权利要求1所述的一种波长选择开关，其特征在于：所述输入光纤准直器为1个，所述输出光纤准直器为N个，N为大于或等于2的整数。3.根据权利要求1所述的一种波长选择开关，其特征在于：所述输入光纤准直器和输出光纤准直器均为单光纤准直器。4.根据权利要求1所述的一种波长选择开关，其特征在于：所述双折射晶体为walk-off晶体。5.根据权利要求1所述的一种波长选择开关，其特征在于：所述反射镜为全反射镜。6.根据权利要求1所述的一种波长选择开关，其特征在于：所述KTN晶体阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴砺，胡豪成，陈立勋，李阳，徐云兵，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35