控制光信号、选择波长的光路由方法和装置制造方法及图纸

本分案申请涉及一种控制光信号、选择波长的光路由方法和装置，所述控制光信号的方法包括：完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量，获得分离后的偏振光；切换分离后的偏振光的偏振态，将所述偏振光在偏振态上的变化转化为在空间位置上的变化得到第一平移后偏振光；将所述第一平移后偏振光反射同时将偏振光的偏振态旋转90度；将旋转后偏振光在偏振态上的变化转化为在传播路径上的变化得到第二平移后偏振光；合成所述第二平移后偏振光并出射。应用本分案申请实施例以后，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。

【技术实现步骤摘要】
本申请为申请号201110449977.8、申请日2011年12月29日、专利技术名称“平移偏振光、控制光信号、选择波长的光路由方法和装置”的分案申请。
本专利技术涉及光通信
，更具体地，涉及控制光信号、选择波长的光路由方法和装置。
技术介绍
光纤通信网络是现代信息社会的支柱，承载了几乎所有的现代数据通信，包括电话、电视、互联网、移动通信等。目前的光纤通信系统主要基于光波分复用(WDM)技术，该技术将不同的波长信号复用到同一根光纤中进行传输，从而大幅增加了光纤通信系统的容量。然而由于缺少智能的光纤器件，传统的WDM系统的光波长路由是固定的，必须在进行网络设计时确定光波长路由，而且网络的建设及维护也必须由人工来完成。同时，由于网络带宽的需求难以提前预计和规划，在网络升级或提供新的数据服务时，常常需要重新进行网络设计和调整施工。这些缺点导致传统的WDM系统的建设及运营维护成本高居不下，阻碍了WDM光网络的进一步发展。可重构光分插复用器(ROADM)的出现改变了这一局面。以ROADM构造的WDM网络节点可以根据远程控制信号切换不同波长光信号的路由方向，即动态地配置上下业务波长，并且管理各业务波长的功率，从而避免在网络升级或提供新的数据服务时，重新进行光网络的设计和调整施工。同时，由于ROADM兼容所有业务波长，因此可以不受限制地选择不同的工作波长，从而大幅提高了网络的灵活性。因此，ROADM的应用使WDM光网络演变为高度 智能化的新一代光网络，不但可以极大地降低网络的运营和维护成本，又可以快速地提供各种新的数据服务，已经成为WDM光网络的发展方向。一个传统的1*2ROADM的核心构架如附图1所示，由一个输入端的波分解复用器(DEMUX)101，1*2光开关阵列102，两个输出端的可调光衰减器(VOA)阵列103和105，以及两个输出端的波分复用器(MUX)104和106组成。ROADM的输入和输出端口介质都是光纤，其中传输的WDM波长及其间隔都是固定的，如附图1中输入端的光谱所示。光谱中每一个柱形代表一个波长信号，其宽度代表其信道带宽，而其高度代表其功率大小。附图1所示的输入信号包含m个波长信号λ1～λm，其功率各不相同。当这些光信号由输入端口进入ROADM的DEMUX模块101后，按波长分离开并分别由DEMUX模块101的输出端口λ1～λm输出，每一个波长对应一个输出端口。这些光信号随后进入由m个1*2光开关组成的光开关阵列102，阵列中的每一个光开关对应一个波长，其输入端连接DEMUX上相应波长的输出端口，而其两个输出端口则分别对应MUX 104和MUX 106上相应波长的输入端口。因此，通过远程控制光开关阵列102中每个光开关的切换状态，即可选择每个波长的路由方向，从而将输入的波长信号分成两组，分别前往ROADM的两个MUX。以上两组波长信号离开光开关阵列后，分别到相应的MUX的前置VOA阵列103和105。这两个阵列都由m个VOA组成，每个VOA对应一个波长，并根据远程控制信号对经过其的光信号的功率进行调节。最后两组波长信号分别到达MUX 104和MUX 106上相应的输入端口，并被分别合并到输出端口1和输出端口2输出。如附图1所示，ROADM将功率不同的m个输入波长信号按选择的组合分配到两个输出端口，并且通过调节各个波长的输出功率，实现了平坦的输出光谱(即各波长功率一致)。当然，根据实际应用的需要也可以通过调节各个波长的输出功率来得到任意的输出光谱。多个输出端口1*N ROADM的结构与1*2ROADM类似，只是其中的光开关阵列由1*N光开关组成，而VOA阵列MUX的数量都分别为N个。其具体工作原理与上述1*2节点相同，在此不再累述。不难推论，N*1(即N个输入 端，1个输出端)ROADM的结构与1*N ROADM相同，不同的只是DEMUX和MUX的功能相反而已。由于现有的ROADM系统是由离散的，功能单一的器件组成，不但数量众多，而且器件之间连接复杂，导致系统的体积庞大。而组成系统的器件都是独立封装的光纤器件，在其内部光信号都要经过光纤-内部介质-光纤的变换，每次变换都会带来光信号质量的劣化和光功率的损失，进而整个系统的性能受到极大的限制。
技术实现思路
本专利技术实施例提出一种控制光信号的方法，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。本专利技术实施例还提出一种控制光信号的装置，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。本专利技术实施例还提出一种选择波长的光路由方法，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。本专利技术实施例还提出一种选择波长的光路由装置，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。本专利技术实施例的技术方案如下：一种控制光信号的方法，所述方法包括：完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量，获得分离后的偏振光；切换分离后的偏振光的偏振态，将所述偏振光在偏振态上的变化转化为在空间位置上的变化得到第一平移后偏振光；将所述第一平移后偏振光反射同时将偏振光的偏振态旋转90度；将旋转后偏振光在偏振态上的变化转化为在传播路径上的变化得到第二平移后偏振光；合成所述第二平移后偏振光并出射。所述完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量包括：将入射光分为非寻常光分量和寻常光分量；旋转非寻常光分量和寻常光分量至相同的偏振方向；将偏振光的相同偏振态旋转45度，得到与入射光的非寻常光分量对应的偏振光和与入射光的寻常光分量对应的偏振光，所述对应的偏振光的偏振态相同。所述完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量包括：将入射光分为非寻常光分量和寻常光分量；非寻常光分量和寻常光分量分别旋转90度；分离旋转后的非寻常光分量和寻常光分量；旋转非寻常光分量和寻常光分量至相同的偏振方向；将偏振光的相同偏振态旋转45度，得到与入射光的非寻常光分量对应的偏振光和与入射光的寻常光分量对应的偏振光，所述对应的偏振光的偏振态相同。一种控制光信号的装置，所述装置包括输入输出阵列、分合模块、至少一个偏振调制器、至少一个光束平移片、旋光器和反射镜；输入输出阵列，用于接收入射光和输出出射光；分合模块，用于完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量，获得分离后的偏振光，以及合成偏振调制器返回的偏振光；偏振调制器，用于切换所述分离后的偏振光的偏振态得到切换后偏振光；光束平移片，用于将所述切换后偏振光在偏振态上的变化转化为在空间位置上的变化得到平移后偏振光；旋光器，用于旋转所述平移后偏振光的偏振态；反射镜，用于反射偏振光。所述分合模块包括：单轴晶体、至多两个可逆旋光片和不可逆旋光片；单轴晶体，用于将入射光分为非寻常光分量和寻常光分量，以及合成两束偏振态方向互相垂直的偏振光；可逆旋光片，用于旋转非寻常光分量和寻常光分量至相同的偏振方向，以及将两束旋转后的偏振光分别旋转得到两束偏振态方向互相垂直的偏振光；不可逆旋光片，用于将偏振态相同偏振光的偏振态旋转45度，得到两束偏 振态相同的偏振光，以及将两束平移后偏振光的偏振态旋转45度。所述分合模块包括：第一单轴晶体、第一可逆旋光片、第二单轴晶体、至多两个旋光片和不可逆旋光片；第一单轴晶体，用于将入射光分为非寻常光分量和寻常光分量，以及合成两束偏振态方向互相垂直的偏振光；第一可逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制光信号的方法，其特征在于，所述方法包括：完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量，获得分离后的偏振光；切换分离后的偏振光的偏振态，将所述偏振光在偏振态上的变化转化为在空间位置上的变化得到第一平移后偏振光；将所述第一平移后偏振光反射同时将偏振光的偏振态旋转90度；将旋转后偏振光在偏振态上的变化转化为在传播路径上的变化得到第二平移后偏振光；合成所述第二平移后偏振光并出射。

【技术特征摘要】
1.一种控制光信号的方法，其特征在于，所述方法包括：完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量，获得分离后的偏振光；切换分离后的偏振光的偏振态，将所述偏振光在偏振态上的变化转化为在空间位置上的变化得到第一平移后偏振光；将所述第一平移后偏振光反射同时将偏振光的偏振态旋转90度；将旋转后偏振光在偏振态上的变化转化为在传播路径上的变化得到第二平移后偏振光；合成所述第二平移后偏振光并出射。2.根据权利要求1所述控制光信号的方法，其特征在于，所述完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量包括：将入射光分为非寻常光分量和寻常光分量；旋转非寻常光分量和寻常光分量至相同的偏振方向；将偏振光的相同偏振态旋转45度，得到与入射光的非寻常光分量对应的偏振光和与入射光的寻常光分量对应的偏振光，所述对应的偏振光的偏振态相同。3.根据权利要求1所述控制光信号的方法，其特征在于，所述完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量包括：将入射光分为非寻常光分量和寻常光分量；非寻常光分量和寻常光分量分别旋转90度；分离旋转后的非寻常光分量和寻常光分量；旋转非寻常光分量和寻常光分量至相同的偏振方向；将偏振光的相同偏振态旋转45度，得到与入射光的非寻常光分量对应的偏振光和与入射光的寻常光分量对应的偏振光，所述对应的偏振光的偏振态相同。4.一种控制光信号的装置，其特征在于，所述装置包括输入输出阵列、分合模块、至少一个偏振调制器、至少一个光束平移片、旋光器和反射镜；输入输出阵列，用于接收入射光和输出出射光；分合模块，用于完全分离入射光中的非寻常光分量和寻常光分量，获得分离后的偏振光，以及合成偏振调制器返回的偏振光；偏振调制器，用于切换所述分离后的偏振光的偏振态得到切换后偏振光；光束平移片，用于将所述切换后偏振光在偏振态上的变化转化为在空间位置上的变化得到平移后偏振光；旋光器，用于旋转所述平移后偏振光的偏振态；反射镜，用于反射偏振光。5.根据权利要求4所述控制光信号的装置，其特征在于，所述分合模块包括：单轴晶体、至多两个可逆旋光片和不可逆旋光片；单轴晶体，用于将入射光分为非寻常光分量和寻常光分量，以及合成两束偏振态方向互相垂直的偏振光；可逆旋光片，用于旋转非寻常光分量和寻常光分量至相同的偏振方向，以及将两束旋转后的偏振光分别旋转得到两束偏振态方向互相垂直的偏振光；不可逆旋光片，用于将偏振态相同偏振光的偏振态旋转45度，得到两束偏振态相同的偏振光，以及将两束平移后偏振光的偏振态旋转45度。6.根据权利要求4所述控制光信号的装置，其特征在于，所述分合模块包括：第一单轴晶体、第一可逆旋光片、第二单轴晶体、至多两个旋光片和不可逆旋光片；第一单轴晶体，用于将入射光分为非寻常光分量和寻常光分量，以及合成两束偏振态方向互相垂直的偏振光；第一可逆旋光片，用于将非寻常光分量和寻常光分量分别旋转90度，以及将两束偏振态方向互相垂直偏振光的偏振态分别旋转90度；第二单轴晶体，用于分离旋转后的非寻常光分量和寻常光分量，并增加两束偏振态方向互相垂直的偏振光的距离；所述第二单轴晶体的光轴与所述第一单轴晶体的方向相反；可逆旋光片，用于旋转非寻常光分量和寻常光分量至相同的偏振方向，以及将两束旋转后的偏振光分别旋转得到两束偏振态方向互相垂直的偏振光；不可逆旋光片，用于将偏振态相同偏振光的偏振态旋转45度，得到两束偏振态相同的偏振光，以及将两束平移后偏振光的偏振态旋转45度。7.根据权利要求4所述控制光信号的装置，其特征在于，所述输入输出阵列包括：光纤阵列，用于接收外部的入射光和输出内部的出射光；微透镜阵列，用于准直外部的入射光和汇聚内部的出射光。8.根据权利要求4所述控制光信号的装置，其特征在于，所述旋光器为旋光片或偏振调制器，所述偏振调制器通过驱动电压旋转所述平移后偏振光的偏振态以调节出射光的功率。9.一种选择波长的光路由方法，其特征在于，该方法包括：将入射光中的非寻常光分量和寻常光分量完全分开，获得偏振态一致的偏振光；按照不同的波长分离所述偏振态一致的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林先锋，
申请(专利权)人：林先锋，
类型：发明
国别省市：海南;46