用于采用单个光电二极管的波长选择开关的光信道监测器制造技术

监测通过波长选择开关(WSS)路由的WDM光信号的至少一个光波长分量的方法，包括将来自WSS的给定输入端口的光波长分量引导到所选择的输出端口，其具有选定的衰减量。导致选定的衰减量的光波长分量的被拒绝部分被引导到与WSS的另一个输出端口相关联的光学监测器。通过预先校准波长分量的功率电平与被引导到光学监测器的被拒绝部分的功率电平之间的比例来确定光波长分量的功率电平。

Optical channel monitor for wavelength selective switches using single photodiodes

A method for monitoring at least one optical wavelength component of a WDM optical signal transmitted by wavelength selective switch (WSS), including guiding the optical wavelength component from the given port of WSS to the selected output port, has a selected decrement. The rejected part of the optical wavelength component that causes the selected attenuation is directed to an optical monitor associated with another output port of the WSS. The power level of the long wavelength component is determined by pre calibrating the power level of the wavelength component and the ratio between the power level of the rejected part being guided to the optical monitor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于采用单个光电二极管的波长选择开关的光信道监测器
技术介绍
光纤通信系统通常采用波分复用(WDM)，这是一种利用光纤来携带许多光谱分离的独立光信道的技术。在波长域中，光信道以分隔的信道波长为中心，这些信道波长在密集WDM(WDM)系统中通常间隔25,50,100或200GHz。光信道携带的信息内容在有限波段上传播，该有限波段通常比信道之间的间隔窄。光信道监测越来越多地被光纤系统的电信运营商和多重服务运营商所采用。随着光网络的流量增加，网络的监测和管理成为越来越重要的问题。为了监测网络，必须确定和分析网络中特定点处复合信号的光谱特性。然后，这些信息可以用来优化网络的性能。光信道监测对于使用可重新配置和自我管理的光纤网络的现代光网络尤其重要。例如，可重新配置的光分插复用器(ROADM)和光交叉连接器均需要光信道监测器，这些ROADM和光交叉连接器用于在各个波长信道沿网络传输时操纵各个波长信道。ROADM允许对在沿网络的中间节点处要添加或删除的波长信道进行动态的和可重新配置的选择。例如，在ROADM中，光信道监测器可以提供传入信道的清单以及输出信道的清单，并向可变光衰减器(VOA)控制电子设备提供信道功率信息，使得添加的信道的功率可以与通道信道均衡。一种类型的光信道监测器采用波长选择开关(WSS)，WSS是一种被配置为以每波长信道为基础执行光开关的一种开关，并且通常能够将传入光纤处的任何波长信道切换到任何期望的输出光纤。因此，1×N型WSS可以将沿着传入光纤传播的WDM输入信号的任何波长信道切换到耦合至WSS的N个输出光纤中的任一个。美国申请序列号[案件号码2062/16]示出了一种集成到WSS中的OCM。提供了一系列光电二极管，每个光电二极管从OCM输出端口中的一个接收光波长。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种监测WDM光信号的至少一个光波长分量的方法，该WDM光信号通过波长选择开关(WSS)被路由。根据该方法，从第一多个相位模式当中选择将通过SLM产生的第一相位模式。第一多个相位模式当中的每个相位模式(i)将第一光波长分量从WSS的第一输入端口引导到选择的输出端口，并且(ii)使得第一波长分量经历第一选定衰减量。第一相位模式被进一步选择，以使第一光波长分量的第一被拒绝部分产生第一选定衰减量，以使得第一选定衰减量被引导到与WSS的另一个输出端口相关联的光学监测器。SLM的第一部分周期性地被以第一相位模式编程。第一光波长分量被引导到SLM的第一部分，而SLM的第一部分周期性地以第一相位模式被配置。根据本专利技术的另一方面，提供一种光学装置，其包括光端口阵列、光电探测器、色散元件、聚焦元件、可编程光相位调制器和处理器。光端口阵列具有用于接收光束的至少一个光输入端口和多个光输出端口。光电探测器光耦合到至少一个光输出端口的第一光输出端口。色散元件从至少一个光输入端口接收光束，并且将光束在空间上分离成多个波长分量。聚焦元件聚焦该多个波长分量。可编程光相位调制器接收聚焦的多个波长分量。该调制器被配置为将波长分量转向到所选择的一个光输出端口。该光学装置还包括非暂时性计算机可读存储介质，其包括指令，当执行该指令时，控制处理器被配置为，使用第一相位模式对可编程光相位调制器的第一部分进行编程。第一相位模式由处理器从第一多个相位模式中被选择出，其(i)将第一多个光波长分量从第一光输入端口引导到所选择的输出端口，并且(ii)使得第一波长分量经历第一选定衰减量。第一相位模式被进一步选择，以使第一光波长分量的第一被拒绝部分产生第一选定量的衰减并被引导到第一光输出端口。附图的简要说明图1示出了包括集成的信道监测器的波长选择开关(WSS)的一个示例的功能框图。图2示出了可以在LCoS设备的区域沿y轴产生的周期性的阶梯式相移图的一个示例。图3示出了可以用于通过WSS在其输入和输出端口之间路由WDM光信号的波长分量λ1，λ2，λ3和λ4的序列的一个示例。图4A和4B分别是结合本专利技术的实施例可使用的例如自由空间开关的简化光学装置的一个示例的俯视图和侧视图。图5是结合本专利技术的实施例可使用的诸如自由空间开关的简化光学装置的另一个示例的侧视图。具体实施方式图1示出了包括集成的信道监测器的波长选择开关(WSS)100的一个示例的功能框图。为了说明的简要性，WSS100被描述为一个Nx2开关，具有N个输入端口1101,1102,1103,…110n(“110”)和两个输出端口120和130。在其他实施中，WSS可以具有多于两个的输出端口。交换纤维140在控制器或处理器150的控制下操作，以将输入端口110光耦合到输出端口120和130，从而在任何输入端口110处接收到的WDM光信号的各个波长分量或信道可以在开关控制器150的控制下被选择性地引导到输出端口120和130中的任一个。如图1进一步所示，输出端口130终止于诸如光电二极管的光电探测器135。如下所述，光电探测器135可以用作光信道监测器，以测量从任何输入端口110引导到输出端口120的光束的功率电平以及可能的其它信号质量参数。如果一个以上的输出端口(除了用于OCM的输出端口130之外)被提供，则光电探测器135可以用于测量从任何输入端口110引导到任何输出端口的光束的功率电平和可能的其他信号质量参数。交换纤维140可以包含可用作光路转换系统的空间光调制器(SLM)。空间光调制器(SLM)由光学元件(像素)阵列组成，其中每个像素独立地作为光学“阀”起作用，以调整或调制光强度。光信号沿着光谱轴或方向分散到阵列上，从而信号中的各个信道分布在多个光学元件上。可以通过激活所选数量的光学元件来选择性地衰减或阻挡每个波长分量或信道或者一组波长分量或信道，从而入射在那些所选择的光学元件上的部分信道被引导远离返回路径。WSS设备通常依赖于空间光调制器，例如硅基液晶(LCoS)设备或微机电(MEMS)镜阵列来执行输入和输出端口之间的路由。仅为了说明的目的而非对本文所描述的主题的限制，将描述采用LCoS设备作为空间光调制器的WSS。LcoS设备包括夹在具有透明电极的透明玻璃层被分成可单独寻址的像素的二维阵列的硅衬底之间的液晶材料。每个像素通过电压信号可单独被驱动，以向光信号提供局部相位变化，从而提供相位操作区域的二维阵列。一旦光信号已被诸如衍射光栅之类的衍射元件空间分离，则可能对各个光谱分量进行操纵。光谱分量的空间分离被引导到LCoS设备的预定区域上，可以通过以预定方式驱动相应的像素来独立地操纵光谱分量。诸如LcoS设备的可编程光相位调制器在以编程方式确定的像素阵列中的给定像素位置处产生相移。这种调制器可以以多种方式被使用，形成虚拟透镜、棱镜或倾斜镜等。由于LcoS设备的厚度和驱动性有限，所以在任何给定位置可以实现的总相位是有限的。通过应用类似于通过将透镜的表面功率压缩成平面来形成菲涅尔透镜的分割技术，可以在LcoS设备中避免这种限制。具体地说，在感兴趣的波长处期望的总相移通常为2π模。结果相位则总是小于2π。不幸的是，这种分割技术引入了在未分割模式不会产生光散射的方向上光散射的产生。这种散射光是LCoSWSS中串扰自然较高的一个原因。参照图2，示出了可以在LCoS设备21的区域沿y轴产生的周期性的阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测WDM光信号的至少一个光波长分量的方法，所述WDM光信号通过波长选择开关(WSS)被路由，包括：从第一多个相位模式当中，选择将由SLM产生的第一相位模式，所述第一多个相位模式(i)将第一光波长分量从WSS的第一输入端口引导到所选择的输出端口，以及(ii)使得第一波长分量经历第一选定衰减量，所述第一相位模式被进一步选择，以使所述第一光波长分量的第一被拒绝部分产生所述第一选定衰减量，以被引导到与WSS的另一个输出端口相关联的光学监测器；使用第一相位模式周期性地对SLM的第一部分进行编程；和将所述第一光波长分量引导到SLM的第一部分，同时SLM的第一部分周期性地配置有第一相位模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.30 US 14/700,2811.一种监测WDM光信号的至少一个光波长分量的方法，所述WDM光信号通过波长选择开关(WSS)被路由，包括：从第一多个相位模式当中，选择将由SLM产生的第一相位模式，所述第一多个相位模式(i)将第一光波长分量从WSS的第一输入端口引导到所选择的输出端口，以及(ii)使得第一波长分量经历第一选定衰减量，所述第一相位模式被进一步选择，以使所述第一光波长分量的第一被拒绝部分产生所述第一选定衰减量，以被引导到与WSS的另一个输出端口相关联的光学监测器；使用第一相位模式周期性地对SLM的第一部分进行编程；和将所述第一光波长分量引导到SLM的第一部分，同时SLM的第一部分周期性地配置有第一相位模式。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：从第二多个相位模式当中，选择将由SLM产生的第二相位模式，所述第二多个相位模式(i)将至少第二光波长分量从WSS的第一输入端口引导到第二选择的输出端口，以及(ii)使得所述第二波长分量经历第二选定衰减量，所述第二相位模式被进一步选择以使得所述第二光波长分量的第二被拒绝部分产生所述第二选定衰减量，以被引导远离所述光学监测器；使用第二相位模式周期性地编程SLM的第二部分；和将所述第二光波长分量引导到SLM的第二部分，同时SLM的第二部分配置有第二相位模式，并且SLM的第一部分配置有第一相位模式。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：从所述第一多个相位模式当中，选择将由所述SLM产生的第三相位模式，所述第三相位模式被进一步选择以使得所述第一波长分量的所述第一被拒绝部分被引导远离所述光学监测器；使用第三相位模式周期性地对SLM的第一部分进行编程；和将所述第一波长分量引导到SLM的第一部分，同时SLM的所述第一部分周期性地配置有第三相位模式。4.根据权利要求3所述的方法，还包括，周期性地将所述第一波长分量引导到SLM的第一部分，同时在第一相位模式和第三相位模式之间交替SLM的配置。5.根据权利要求2所述的方法，还包括：从所述第一多个相位模式当中，选择将由所述SLM产生的第三相位模式，所述第三相位模式被进一步选择，以使得所述第一波长分量的所述第一被拒绝部分被引导远离所述光学监测器；使用第三相位模式周期性地对SLM的第一部分进行编程；和将所述第一波长分量引导到SLM的第一部分，同时SLM的第一部分周期性地配置有第三相位模式。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：从所述第二多个相位模式当中，选择将由所述SLM产生的第四相位模式，所述第四相位模式被进一步选择，以使得所述第二光波长分量的第二被拒绝部分产生第二选定的衰减量，并被引导到光学监测器；使用第四相位模式周期性地对SLM的第二部分进行编程；和将所述第二光波长分量引导到SLM的第二部分，同时SLM周期性地配置有第四相位模式。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：将所述第一波长分量周期性地引导到配置有第一相位模式的SLM的第一部分，同时周期性交替地将第二波长分量引导到配置有第四相位模式的SLM的第二部分，从而在光学监测第一长分量和第二波长分量之间交替。8.根据权利要求1所述的方法，还包括，测量被引导到所述光学监测器的所述第一光波长分量的所述第一拒绝部分的功率电平。9.根据权利要求8所述的方法，还包括，基于所测量的所述第一光波长分量的所述第一拒绝部分的功率电平，来确定由所述选择的输出端口接收的所述第一光波长分量的功率电平。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述功率电平的确定包括，预先校准从所述选择的输出端口接收的所述第一波长分量的功率电平与被引导至所述光学监测器的所述第一被拒绝部分的功率电平之间的比例。11.根据权利要求1所述的方法，还包括，使用另一相位模式周期性地对所述SLM的第一部分进行编程，所述另一相位模式使所述WDM光信号的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰斐逊·L·瓦格纳，布雷福德·史密斯，
申请(专利权)人：尼斯迪卡有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US