微机电系统光子交换机的设备和方法技术方案

在一个实施例中，一种对准微机电系统(MEMS)光子交换机的反射镜的方法包括：在第一时间段期间，由第一控制光束照射与所述MEMS光子交换机的第一反射镜阵列的第一反射镜相关的第一组光电二极管，以及在第二时间段期间，由第二控制光束照射与所述第一反射镜阵列的第二反射镜相关的第二组光电二极管，其中所述第二控制光束在所述第一时间段期间关闭，所述第一控制光束在所述第二时间段期间关闭，并且所述第二时间段在所述第一时间段之后。该方法还包括：在第三时间段期间，由所述第一控制光束照射所述第一组光电二极管，其中所述第二控制光束在所述第三时间段期间关闭，并且所述第三时间段在所述第二时间段之后。

Device and method for micro electromechanical system photon switch

In one embodiment, an alignment of micro electromechanical system (MEMS) method including the mirror photon switch: in the first period of time, the first group of the first photodiode by the first reflecting mirror array illuminating the first control beam and the MEMS photon switch mirror related, and during the second period of time by second, the control of beam irradiation and the first mirror array second mirror second related group photo diodes, wherein the closed during the first period of time the beam control second, the first control beam in the second time period is closed, and the second time after the first time. The method also includes: during the third period of time, by the first control beam of the first set of photodiodes, wherein the closed in the third time period of beam control second, and the third time after the second time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微机电系统光子交换机的设备和方法本申请要求2014年9月24日提交的申请号为14/495,475、标题为“微机电系统光子交换机的设备和方法”的美国非临时申请的优先权，在此以全文引用的形式并入本申请。
本专利技术涉及光子学，并且更具体地，涉及一种微机电系统(micro-electro-mechanical-system，MEMS)光子交换机的设备和方法。
技术介绍
一种光子交换机为三维(threedimensional，3D)微机电系统光子交换机。MEMS光子交换机具有优异的性能，例如实现高端口计数的能力。同样，MEMS光子交换机具有优异的光学性能，例如低损耗、低偏振依赖性、高线性度和低噪声。另外，MEMS光子交换机具有优异的关断状态性能，例如高隔离度和低串扰。然而，MEMS光子交换机具有限制其广泛使用的一些问题，例如较慢的切换速度以及由复杂的控制方法驱动。当MEMS光子交换机在三级CLOS交换机等级联配置中使用或在跨越光子交换网络建立中转多个节点的路径时，这尤其成问题。同样，控制方法可能留下由交换机引入的剩余调制，这会干扰交换机的级联。
技术实现思路
在一个实施例中，一种对准微机电系统(MEMS)光子交换机的反射镜的方法包括：在第一时间段期间，由第一控制光束照射与所述MEMS光子交换机的第一反射镜阵列的第一反射镜相关的第一组光电二极管，以及在第二时间段期间，由第二控制光束照射与所述第一反射镜阵列的第二反射镜相关的第二组光电二极管，其中所述第二控制光束在所述第一时间段期间关闭，所述第一控制光束在所述第二时间段期间关闭，并且所述第二时间段在所述第一时间段之后。该方法还包括：在第三时间段期间，由所述第一控制光束照射所述第一组光电二极管，其中所述第二控制光束在所述第三时间段期间关闭，并且所述第三时间段在所述第二时间段之后。在一个实施例中，一种控制系统包括：第一光信号发射(iniect)模块，用于在第一时隙期间，将第一多个控制光束发射到微机电系统(MEMS)光子交换机的第一准直器阵列的第一部分准直器，使其被所述MEMS光子交换机的第一反射镜阵列的第一部分反射镜反射，并且在第二反射镜阵列上形成第一多个光束斑，以及在第二时隙期间，将第二多个控制光束发射到所述第一准直器阵列的第二部分准直器，使其被所述第一反射镜阵列的第二部分反射镜反射，并且在所述第二反射镜阵列上形成第二多个光束斑，其中所述第二时隙在所述第一时隙之后，所述第二多个控制光束在所述第一时隙期间关闭，并且所述第一多个控制光束在所述第二时隙期间关闭。该控制系统还包括：耦合至所述MEMS光子交换机的反射镜获取控制单元，其中所述反射镜获取控制单元用于在所述第一时隙期间从所述第二反射镜阵列上的第一多个光电二极管接收第一多个信号，以检测所述第一多个光束斑，并且从所述第二反射镜阵列上的第二多个光电二极管接收第二多个信号，以检测所述第二多个光束斑。此外，该控制系统包括：耦合至所述反射镜获取控制单元的反射镜驱动器，其中所述反射镜驱动器用于耦合至所述MEMS光子交换机，在所述第一时隙期间根据所述第一多个信号控制所述第一部分反射镜，以及在所述第二时隙期间根据所述第二多个信号控制所述第二部分反射镜。在一个实施例中，一种控制系统包括：处理器和存储有供该处理器执行的程序的计算机可读存储介质。该程序包括指令，用于：根据成帧结构产生光学控制光束的序列，将所述光学控制光束的序列耦合至微机电系统(MEMS)光子交换机的准直器阵列，使其被所述MEMS光子交换机的第一反射镜阵列的反射镜反射，并在所述MEMS光子交换机的第二反射镜阵列上生成光束斑，以及从所述第二反射镜阵列上的多个光电二极管接收多个信号，并根据所述多个信号控制所述第一反射镜阵列的反射镜。上文已经相当宽泛地概述了本专利技术实施例的特征，从而能够更好地理解随后的本专利技术的详细说明。本专利技术实施例的另外特征和优点将在下文中进行描述，这形成了本专利技术权利要求的主题。本领域技术人员应理解，所公开的概念和具体实施例可以容易地用作修改或设计用于实现本专利技术相同目的的其他结构或过程的基础。本领域技术人员还应认识到，这类等效构造并不偏离所附权利要求中阐述的本专利技术的精神和范围。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参照结合附图进行的以下描述，其中：图1示出了微机电系统(MEMS)光子交换机的实施例；图2示出了MEMS反射镜结构的实施例；图3示出了MEMS反射镜的常平架的实施例；图4示出了MEMS反射镜结构的另一个实施例；图5A至图5E示出了具有填隙式(interstitial)光电二极管的MEMS反射镜阵列的实施例；图6示出了具有填隙式光电二极管的MEMS反射镜阵列的系统的实施例；图7示出了具有填隙式光电二极管的MEMS阵列上光束斑的实施例；图8示出了具有消色差准直器的MEMS模块的实施例；图9示出了在控制波长处比业务波长处具有更长有效焦距的MEMS模块的实施例；图10示出了在控制波长处比业务波长处具有更短有效焦距的MEMS模块的实施例；图11示出了在反射镜上集成有光电二极管的MEMS反射镜阵列的实施例；图12A至图12C示出了具有填隙式光电二极管以及在反射镜上集成有光电二极管的MEMS反射镜阵列的实施例；图13示出了MEMS反射镜的振动响应的曲线图；图14示出了用于对准具有集成光电二极管的MEMS反射镜的帧结构的实施例；图15示出了用于对准具有集成光电二极管的MEMS反射镜的帧结构的另外的实施例；图16示出了控制光源的实施例；图17示出了控制光源的另一个实施例；图18示出了用于对准具有集成光电二极管的MEMS反射镜的控制结构的实施例；图19示出了具有填隙式光电二极管的MEMS反射镜阵列的不确定区域；图20示出了具有填隙式光电二极管的MEMS反射镜阵列的光电二极管响应；图21示出了具有填隙式光电二极管的MEMS反射镜阵列的不确定区域；图22示出了MEMS反射镜阵列编号方案的实施例；图23示出了用于对准具有集成光电二极管的MEMS反射镜的帧结构的实施例；以及图24示出了对准具有集成光电二极管的MEMS反射镜的方法实施例的流程图。除非另有说明，不同附图中对应的标号和符号通常指代相对应的部件。附图被绘制成清楚地说明实施例的相关方面，并不一定按比例绘制。具体实施方式一开始就应当理解，虽然下面提供了一个或多个实施例的示例性实现方式，但是公开的系统和/或方法可以使用任何数量的无论是当前已知还是现有的技术来实现。本公开决不受限于下文示出的示例性实现方式、附图以及技术，包括本文示出和描述的示例性设计和实现方式，而是可以在所附权利要求的范围及其所有的等效范围内进行修改。在一个实施例中，光电二极管集成在光子交换机中的微机电系统(MEMS)反射镜阵列上。具有控制波长的光束在两个方向上传播，通过光子交换机。光学控制光束和集成光电二极管用于对准反射镜阵列的反射镜，从而获得初始对准并维持服务中(in-service)连接的对准。单独时隙用于获得连接的初始对准并维持服务中反射镜的对准，从而使得不同对准不会彼此干扰。在不同的时隙施加控制光，以维持服务中反射镜的对准并对准新的连接时，使用帧结构。在另外的实例中，使用帧结构，以允许在初始对准时隙的不同时隙中初始地设置多个反射镜。在附近的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对准微机电系统MEMS光子交换机的反射镜的方法，所述方法包括：在第一时间段期间，由第一控制光束照射与所述MEMS光子交换机的第一反射镜阵列的第一反射镜相关的第一组光电二极管；在第二时间段期间，由第二控制光束照射与所述第一反射镜阵列的第二反射镜相关的第二组光电二极管，其中所述第二控制光束在所述第一时间段期间关闭，所述第一控制光束在所述第二时间段期间关闭，并且所述第二时间段在所述第一时间段之后；以及在第三时间段期间，由所述第一控制光束照射所述第一组光电二极管，其中所述第二控制光束在所述第三时间段期间关闭，并且所述第三时间段在所述第二时间段之后。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.24 US 14/495,4751.一种对准微机电系统MEMS光子交换机的反射镜的方法，所述方法包括：在第一时间段期间，由第一控制光束照射与所述MEMS光子交换机的第一反射镜阵列的第一反射镜相关的第一组光电二极管；在第二时间段期间，由第二控制光束照射与所述第一反射镜阵列的第二反射镜相关的第二组光电二极管，其中所述第二控制光束在所述第一时间段期间关闭，所述第一控制光束在所述第二时间段期间关闭，并且所述第二时间段在所述第一时间段之后；以及在第三时间段期间，由所述第一控制光束照射所述第一组光电二极管，其中所述第二控制光束在所述第三时间段期间关闭，并且所述第三时间段在所述第二时间段之后。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一时间段和所述第二时间段之间的交替速率是高于所述第一反射镜的机械谐振频率的速率。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一反射镜为服务中反射镜，所述第二反射镜为设置反射镜。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：在第四时间段期间，由第三控制光束照射与所述第一反射镜阵列的第三反射镜相关的第三组光电二极管，其中所述第一控制光束和所述第二控制光束在所述第四时间段期间关闭，所述第三控制光束在所述第一时间段期间和所述第二时间段期间关闭，所述第三反射镜为设置反射镜，并且所述第四时间段在所述第二时间段和所述第三时间段之间。5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：在所述第二时间段期间，由第三控制光束照射与所述第一反射镜阵列的第三反射镜相关的第三组光电二极管，其中所述第三反射镜为设置反射镜，所述第一反射镜具有不确定区域，并且所述第三反射镜不处于所述不确定区域中。6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：在所述第一时间段期间，由第三控制光束照射与所述第一反射镜阵列的第三反射镜相关的第三组光电二极管，其中所述第三反射镜为服务中反射镜，所述第一反射镜具有不确定区域，并且所述第三反射镜处于所述不确定区域中。7.根据权利要求1所述的方法，其中照射所述第一组光电二极管包括：由准直器阵列中的准直器接收所述第一控制光束；从所述MEMS光子交换机的第二反射镜阵列的输入镜反射所述第一控制光束；以及由所述第一组光电二极管检测所述第一控制光束，以产生多个响应。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：根据所述多个响应调节所述输入镜的角度。9.根据权利要求7所述的方法，其中接收所述第一控制光束包括利用第一多个光学调制器。10.根据权利要求7所述的方法，其中接收所述第一控制光束包括激活多个光源。11.一种控制系统，包括：第一光信号发射模块，用于在第一时隙期间，将第一多个控制光束发射到微机电系统MEMS光子交换机的第一准直器阵列的第一部分准直器，使其被所述MEMS光子交换机的第一反射镜阵列的第一部分反射镜反射，并且在第二反射镜阵列上形成第一多个光束斑，以及在第二时隙期间，将第二多个控制光束发射到所述第一准直器阵列的第二部分准直器，使其被所述第一反射镜阵列的第二部分反射镜反射，并且在所述第二反射镜阵列上形成第二多个光束斑，其中所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰·弗兰克·格拉维斯，多米尼克·约翰·古德威尔，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44