一种采用非规则间距输出端口阵列的波长选择开关制造技术

本发明专利技术公开了一种采用非规则间距输出端口阵列的波长选择开关，其特征是，所述输出端口的排列方式根据如下方式得出：根据光束偏转器件的特性计算对光波长信号的偏转角度，对LCOS器件，其中λ为光波长，m为光栅级次，pi为一个相位光栅周期中相位单元的个数，pi∈{1,2,…,p}，p为LCOS光束偏转方向上相位单元的总个数，d0为相位单元的尺寸；综合考虑输出端口的个数，器件尺寸和性能的要求选择一组pi值，并得到对应的偏转角度θi，根据光学变换系统的等效焦距f计算出每个输出端口的位置，形成阵列。本发明专利技术所达到的有益效果：通过采用本发明专利技术所用的结构，可以扩大输出端口数目而不增加波长选择开关的尺寸，同时大幅减小来自其它输出端口的串扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用非规则间距输出端口阵列的波长选择开关，属于光通信器件

技术介绍
由于数据业务量的爆炸式增长，大容量的业务需要灵活地上/下光网络，促进了光网络中下一代可重构光分插复用器(ROADM)结构与技术的发展。运营商使用下一代ROADM不仅能够灵活、高效地增加容量，实现光网络波长调度，也能在链路或设备故障的情况下通过重新路由提供更高的服务可靠性。基于WSS器件的ROADM设备具备了非常灵活的信道配置特性，完全解除了前两代技术上的局限性，除了可以完成本地业务的任意上下路，还可实现跨环的波长调度，成了ROADM的主流技术。由于LCOS器件的优良特性，目前绝大多数的厂商采用LCOS技术来构建波长选择开关。LCOS器件基于光学相控阵原理，通过控制LCOS各个相位单元的相位来实现光束的偏转。如果采用相位光栅的情况下，光束偏转角度θ为： 其中m为光栅级次，通常m取1，λ为光波长，d为相位光栅的周期，可以写成d＝pd0，其中p为一个周期中相位单元的个数，d0为各个相位单元的尺寸。由于光波长λ远远小于pd0，一般情况下θ≈λ/(pd0)，如附图1所示。按照当前的方法，在LCOS进行光束偏转后耦合进一个等间距的光纤阵列。目前的波长选择开关采用等间距光纤阵列，主要存在两个问题：第一，这种方法在偏转角度很小(即p很大)的情况下所受的负面影响较小，随着偏转角度的增大，相邻两个偏转角度差别增大。例如当p很大的时候，相邻两个偏转角度大小差别很小，即λ/(pd0)≈λ/((p-1)d0)，也就是说角度偏转的精度较高，然而当p很小的时候，上述的关系不再成立，角度偏转精度较低，周期p与对应的偏转角度如附图1所示，可以看出，随着周期p的变小，相邻两个偏转角度大小差别很大。由于波长选择开关采取了等间距的光纤阵列，当LCOS偏转角度稍大的时候，靠近边缘的光纤(即需要较大偏转角度)位置与从LCOS偏转过来的光信号位置之间很难完全匹配(两个位置之间有一个小的偏移，这个位置偏移无法通过调整偏转角度来修正)，光纤无法正常接收来自LCOS偏转过来的光信号，因此，LCOS的偏转角度必须限制在很小的范围内，以达到足够的光束偏转精度。换句话说，对某个输出端口来说，由于LCOS的偏转角度是离散的，LCOS可能不存在一个合适的偏转角度，即输出端口位置位于LCOS所能提供的两个相邻偏转角度的中间。当前波长选择开关对大输出端口数目提出了要求，要进一步增加端口数目，只能增大器件的尺寸，然而光通信设备对波长选择开关的尺寸是有限制的。适当地增大偏转角度是一种有效的解决方法，然而增大偏转角度后LCOS提供的相邻两个偏转角度差别较大，光束偏转精度急剧降低。第二，由于LCOS的偏转是基于相位光栅的原理，在偏转光束时会产生与偏转角度对称的多个级次，如附图2所示。也就是说，如果LCOS将某个光波长信号偏转某个角度则在近似等方向上产生栅瓣，这些偏转角度通过光学变换系统映射到输出端口后，该波长的光信号除了耦合进入目标输出端口，其栅瓣也会耦合进与该输出端口相邻的几个端口，形成串扰。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种采用非规则间距光纤端口阵列的波长选择开关，可以扩大输出端口数目而不增加波长选择开关的尺寸，同时大幅减小来自其它输出端口的串扰。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种采用非规则间距输出端口阵列的波长选择开关，其特征是，输出端口采用非等间距的光纤阵列或波导阵列或准直器阵列等；所述输出端口的排列方式根据如下方式得出：根据光束偏转器件的特性计算对光波长信号的偏转角度，对LCOS器件，其中λ为光波长，m为光栅级次，pi为一个相位光栅周期中相位单元的个数，pi∈{1,2,…,p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用非规则间距输出端口阵列的波长选择开关，其特征是，输出端口采用非等间距的光纤阵列或波导阵列或准直器阵列；所述输出端口的排列方式根据如下方式得出：根据光束偏转器件的特性计算LCOS器件对光波长信号的偏转角度，其中λ为光波长，m为光栅级次，pi为一个相位光栅周期中相位单元的个数，pi∈{1,2,…,p}，p为LCOS光束偏转方向上相位单元的总个数，d0为各个相位单元的尺寸；根据输出端口的个数、器件尺寸和性能要求选择一组pi值，pi值的个数与输出端口个数一致，得到对应的偏转角度θi；根据光学变换系统的等效焦距f计算出每个输出端口的位置，形成阵列。

【技术特征摘要】
1.一种采用非规则间距输出端口阵列的波长选择开关，其特征是，输出端口采用非等间距的光纤阵列或波导阵列或准直器阵列；所述输出端口的排列方式根据如下方式得出：...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖峰，
申请(专利权)人：贝耐特光学科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32