光电交换机制造技术

用于将信号从输入设备切换到输出设备的光电交换机包括多个交换机模块，每个连接到或可连接到光学互连区域，其中：每个交换机模块配置成将WDM输出信号输出到光学互连区域，以及光电交换机还包括一个或多个MZI路由器，每个配置成将WDM输出信号从它的源交换机模块指引朝向它的目的地交换机模块，其中一个或多个MZI路由器位于交换机模块的每个上或互连区域中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电交换机
本专利技术涉及利用一个或多个MZI路由器来将信号从输入设备指引到输出设备的光电交换机，其包括多个交换机模块。
技术介绍
使用有源和无源部件的组合来在光学域中切换的光电交换机是已知的。在无源部件（例如AWG）中的光学信号的路径将取决于它的波长。在一些相关技术配置中，提供可调谐激光以实现信号的波长的控制是必要的，并因此确保每个信号达到它的期望目的地端口，作为无源光学切换部件的光学性质的结果。然而，可调谐激光器通常比固定波长激光器更昂贵，且它们的控制可能更复杂和昂贵。US14/715,448描述了连同波分复用的光学分组的集中的使用。例如在信号路由中和在添加和减少中，波长独立（至少在给定波段内）的光学电路交换机是已知的，并且马赫曾德尔光学交换机是已知的。示例由Kumar等人在2013年7月6日的IEEE/ICAIT中给出。已知马赫曾德尔干涉仪已在例如在GB2319335中所示的绝缘体上硅平台上实现。
技术实现思路
因此，本专利技术旨在通过根据第一方面提供光电交换机来解决上面的问题，所述光电交换机包括：多个（N）交换机模块；以及光学背板（C5），其包括无源光纤混洗（shuffle）；其中每个交换机模块可插入地可连接到光学背板，每个交换机模块包括：多个（M）面向客户端的输入端口（IP1,IP2,IPM），以及对应的多个（M）面向客户端的输出端口（OP1,OP2,OPM）；以及到光学背板（C5）的外出光学连接和到光学背板（C5）的进入光学连接；多个检测器重调制器（DRM）（C3），所述多个中的每个DRM配置成从交换机模块的输入端口（IP1,IP2,IPM）之一接收（多个）光学信号并重新生成和/或改变所接收的（多个）信号的波长以产生相应的（多个）DRM光学输出；前背板AWG（C4），所述前背板AWG充当多路复用器以将M个输入多路复用为波分复用（WDM）输出信号；以及后背板AWG（C6），其配置成将在交换机模块的进入光学连接处从背板接收的光学信号路由到面向客户端的输出端口中的期望的一个或多个；其中光电交换机还包括马赫曾德尔路由器，其从前背板AWG接收WDM输出信号，并在WDM信号进入无源光纤混洗之前切换WDM信号以选择所要求的目的地交换机模块；马赫曾德尔路由器被定位成：在交换机模块上；或在交换机模块和无源光纤混洗之间的光学背板内。现在将阐述本专利技术的可选的特征。这些是单独地或在与本专利技术的任何方面的任何组合中适用。从同一模块的客户端输入端口“切换”到客户端输出端口的信号可以以电子方式被路由回到同一模块。这将意味着结构端口将只包括N-1个结构输入端口和N-1个结构输出端口（即，交换机的总数比输入连接的总数多一个，每个交换机具有与光学全网状结构的输入连接）。检测器重调制器（DRM）是用于将第一光学信号转换成第二光学信号的设备。为了本专利技术的目的，第一光学信号将具有第一波长并且第二光学信号可以具有不同于第一波长的第二波长，使得DRM中的每个用于波长转换器。DRM包括光电检测级（例如光电二极管），其中第一光学信号（经调制的）被检测并转换成电信号。光电检测级后面是调制级（即调制器），其配置成从光电检测级接收电信号并且还接收具有固定波长的非调制光学输入。非调制光学输入由在光电检测级处产生的经调制电信号调制。在调制级处创建的经调制光学信号因此将具有与非调制光学信号的波长相对应的波长。虽然在电域中，但是信号可有利地例如通过以下各项中的一个或多个被处理：在被施加到第二波长/信道之前的放大、整形、再定时和滤波。每个DRM可因此包括用于执行这些功能中的一个或多个的CMO芯片，所述CMOS芯片将DRM的光电检测器连接到DRM的调制器。在我们的GB1403191.8中，其全部公开通过引用被并入本文，我们描述了可形成本专利技术的一个或多个DRM的检测器重调制器（DRM）的多个示例。本申请的DRM不同于GB1403191.8的那些，因为它们接收的非调制输入具有固定波长而不是可调谐波长。检测器重调制器的一个示例可包括绝缘体上硅（SOI）波导平台，其包括：耦合到第一输入波导（用于接收第一光学信号）的检测器；耦合到第二输入波导（用于接收固定波长输入）和输出波导的调制器；以及将检测器连接到调制器的电路；其中检测器、调制器、第二输入波导和输出波导可布置在彼此相同的水平面内；以及其中调制器包括调制波导区域，半导体结跨波导水平地被设置在调制波导区域处。调制区域可以是相位调制区域或振幅调制区域。然而应理解，可使用配置成充当波长转换器的任何适当的DRM。来自交换机模块的每个输入的信号可以直接或间接地被提供到DRM的第一阵列。当被间接地施加时，来自交换机模块的输入的信号可以经由其它部件到达DRM的第一阵列或DRM之一的输入，如在下面更详细解释的。本专利技术的密集光子/电子集成减小功率消耗。在光学域中的切换绕过电子设备速度和尺寸瓶颈。此外，创新的网络架构增加可扩展性并减少所要求的硬件。光学背板可包括全网状光学互连（也被称为完全连接的网络）；网络拓扑，其中存在在交换机模块（节点）的所有可能对之间的直接链路。例如，在具有n个节点的全网状互连中，存在n(n-1)/2个直接链路。这样的互连可有利地提供例如足以致使系统无阻塞的节点之间的大量光学链路。光电交换机可具有下面的可选特征中的任一个或者就它们兼容而言其任何组合。马赫曾德尔路由器可包括：布置在矩阵中的多个马赫曾德尔干涉仪（MZI）交换机。这可以在1xN路由器的形式中，多个MZI交换机布置在树形成中。替代1xN路由器，MZI矩阵可替代地用作NxN路由器或1xN和NxM的组合。这样的矩阵可采取“树”的形式，其中信号可被路由到N个目的地。对于具有8个输出（即，其中N=8）的树形成，MZI路由器包括：第一级，其包括单个马赫曾德尔交换机；第二级，其包括两个马赫曾德尔交换机；第三级，其包括三个马赫曾德尔交换机；第四级，其包括两个马赫曾德尔交换机。每个交换机包括两个输入臂和两个输出臂。进一步设想MZI路由器可包括电源分接头（powertaps）。可选地，多个DRM（C3）中的每个DRM包括：光电检测级，其中来自光电交换机的输入端口中的相应一个的（多个）光学信号被接收并转换成（多个）电信号；用于处理（多个）电信号和将经处理的（多个）信号传输到调制器的CMOS芯片；调制级，其用于：从CMOS芯片接收经处理的（多个）电信号；接收具有固定波长的非调制光输入；以及根据CMOS芯片的输出来调制非调制光。可选地，由CMOS芯片处理电信号包括以下各项中的一个或多个：在信号被调制器接收之前的信号的集中、放大、整形、再定时和滤波。可选地，DRM在突发模式中操作，CMOS芯片包括收集信号并取决于它们的目的地在突发中发送这些的电路。可选地，光电交换机还包括位于后背板AWG之后的检测器重调制器（DRM）（C7）的第二阵列，所述第二阵列中的每个DRM配置成重新生成和/或转换来自后背板AWG的相应输出端口的信号的波长，以用于传送到交换机模块的输出端口（OP1,OP2,OPM）。可选地，后背板AWG是NxMAWG（C6），后背板AWG具有N个输入和M个输出，N个输入中的每个连接到光学全网状互连背板（C5）的相应输出并且NxMAWG的M个输出中的每个用于将信号传送到交换机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将信号从输入设备切换到输出设备的光电交换机，所述光电交换机包括多个交换机模块，每个连接到或可连接到光学互连区域，其中：每个交换机模块配置成将WDM输出信号输出到所述光学互连区域，以及所述光电交换机还包括一个或多个MZI路由器，每个配置成将所述WDM输出信号从它的源交换机模块指引朝向它的目的地交换机模块，一个或多个MZI路由器定位成：在所述交换机模块中的每个上，或在所述互连区域中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 US 62/2344541.一种用于将信号从输入设备切换到输出设备的光电交换机，所述光电交换机包括多个交换机模块，每个连接到或可连接到光学互连区域，其中：每个交换机模块配置成将WDM输出信号输出到所述光学互连区域，以及所述光电交换机还包括一个或多个MZI路由器，每个配置成将所述WDM输出信号从它的源交换机模块指引朝向它的目的地交换机模块，一个或多个MZI路由器定位成：在所述交换机模块中的每个上，或在所述互连区域中。2.根据权利要求1所述的光电交换机，其中所述一个或多个MZI路由器包括电光MZI。3.根据权利要求1或权利要求2所述的光电交换机，其中所述MZI路由器包括：布置在矩阵中的多个MZI交换机。4.根据权利要求3所述的光电交换机，其中所述MZI路由器是1xN路由器，所述多个MZI交换机布置在树形成中。5.根据权利要求1到4中的任一项所述的光电交换机，其中所述互连区域包括光学背板或在光学背板的形式中。6.根据权利要求1到5中的任一项所述的光电交换机，其中：所述光学互连区域包括具有多个输入和输出的中间切换设备，以及预互连MZI路由器连接在所述源交换机模块和所述中间切换设备之间，并配置成从所述源交换机模块接收所述WDM输出信号。7.根据权利要求6所述的光电交换机，其中所述预互连MZI路由器配置成将所述WDM输出信号指引到对应于所述中间切换设备的输出的所述中间切换设备的输入，所述中间切换设备的输出对应于所述目的地交换机模块。8.根据权利要求6或权利要求7所述的光电交换机，还包括连接到所述MZI路由器的控制器，所述控制器配置成控制在所述预互连MZI路由器内的所述WDM输出信号的方向。9.根据权利要求8所述的光电交换机，其中所述控制器配置成基于在所述WDM输出信号中包含的目的地信息来控制所述WDM输出信号的方向。10.根据权利要求1到9中的任一项所述的光电交换机，还包括连接在所述中间切换设备和所述目的地交换机模块之间的互连后MZI路由器。11.根据权利要求10所述的光电交换机，其中所述互连后路由器配置成将WDM信号指引朝向它们的目的地交换机模块，所述WDM信号从所述中间切换设备输出。12.根据权利要求1到11中的任一项所述的光电交换机，其中每个交换机模块包括：多个面向客户端的输入端口，其可连接到所述输入设备；对应的多个面向客户端的输出端口，其可连接到所述输出设备；到所述互连区域的外出光学连接；来自所述互连区域的进入光学连接。13.根据权利要求12所述的光电交换机，其中存在M个面向客户端的输入端口和M个面向客户端的输出端口。14.根据权利要求13所述的光电交换机，其中每个交换机模块包括：多个检测器-重调制器（DRM），每个配置成从所述输入端口之一接收（多个）光学信号并重新生成和/或改变所接收的信号的波长以产生相应的DRM光学输出；预互连AWG，其配置成将M个DRM光学输出多路复用成WDM输出信号，所述WDM输出信号被输出到所述互连区域。15.根据权利要求14所述的光电交换机，其中所述多个DRM中的每个DRM包括：光电检测级，其中来自所述交换机模块的所述输入端口的相应一个的（多个）光学信号被接收并转换成（多个）电信号；CMOS芯片，其用于处理（多个）电信号并将经处理的（多个）信号传输到所述调制器；调制级，其用于：从所述CMOS芯片接收经处理的（多个）电信号；接收具有固定波长的非调制光输入；以及根据所述CMOS芯片的输出来调制非调制光。16.根据权利要求15所述的光电交换机，其中所述DRM配置成在突发模式中操作。17.根据权利要求15或权利要求16所述的光电交换机，其中由所述CMOS芯片处理（多个）电信号包括以下各项中的一个或多个：在信号由所述调制器接收之前的信号的集中、放大、整形、再定时和滤波。18.根据权利要求14到17中的任一项所述的光电交换机，其中所述MZI路由器配置成从所述预互连AWG接收所述WDM输出信号。19.根据权利要求14到18中的任一项所述的光电交换机，其中所述预互连AWG是循环AWG。20.根据权利要求14到19中的任一项所述的光电交换机，其中每个交换机模块还包括配置成将在所述进入的光学连接处从所述互连区域接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：AG里克曼，
申请(专利权)人：洛克利光子有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB