多波长交叉连接光纤网制造技术

光交叉连接网，提供了使用基于１×２波长接线器结构组合的光波长接线器互连阵列传输ＷＤＭ信号的两个光纤阵列之间光信道的波长路由选择。交叉连接网可以通过将两个１×４波长接线器阵列（１０，２０）互连来组成，每个再通过将三个１×２波长接线器（１１，１２，１３）合并而组成。每个１×２波长接线器包括偏振分离器件（３），将输入信号分解并空分成两个正交偏振波束，并包括波长滤波器（６１），将波束对分解成两对正交偏振波束，在第一偏振传输第一光谱带，在正交偏振上传输第二光谱带。与偏振有关的路由选择器件（５０）将这四个波束空分成四个正交偏振成分。偏振合并器件（７０）基于波长接线器的控制状态，在输出端口重新合并传输第一光谱带的波束，并重新合并传输第二光谱带的波束。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1.专利
本专利技术一般涉及光通信系统，更具体地涉及波分复用(WDM)光通信的光多波长交叉连接网。2.问题的陈述 可以每秒高达兆兆位的速率传输信息的WDM光通信系统正成为光通信发展的下一个浪潮。在目前的WDM系统中，信息在每个WDM信道内进行光编码，网络使用点对点结构进行链接。信号路由选择以及交换是电执行的(即，光信息转换回到电格式，然后在每个网络节点处理)。随着数据率的增加，这些光电和电光转换越来越成为网络的瓶径。为了提高效率并且降低网络成本，优选在光域进行路由选择及交换。因此，全光网的国内及国际研究成为当前光纤产业的焦点。最近的技术期刊“Multi-Wavelength Optical Technology and Networks(多波长光技术及网络)”Journal of Lightwave Technology(vol.14，no.6，1996)收集了大约40篇评论全光网现状的文章。三种基本的WDM交叉连接网络作为WDM网络的基本组成部分而被列出。目前，全国Optical Multi-Wavelength Optical Networking(MONET)Consortium(光多波长光联网协会)已经组成，目的是研究全光网络。在其最近的演示中，三种全光网络测试平台已经构成WDM长距离测试平台；WDM交叉连接测试平台；以及局域交换测试平台(R.C.Alterness等，“MONETNew Jersey demonstration network results新泽西演示网结果”Optical Fiber Conference 1997，Paper Wll，以及“All Optical Test Beds Prove National Networking全光测试平台验证全国联网，”Lightwave(1997年4月))。与光机械空分接线器和基于LiNbO3的交叉连接接线器一起使用阵列波导光栅(AWG)的波长交叉连接网已经在这种网络中使用。国际上的成果，例如European Commission Projects发起的ACTS(AdvancedCommunications Technologies and Services先进通信技术与业务)计划特别强调了使用WDM的跨欧洲光传输网的问题(M.Berger等“Pan-European Optical Networking using Wavelength DivisionMultiplexing，使用波分复用的泛欧光联网”IEEE Comm.Mag.p.82(1997年4月))。除了采用波变换技术的其它方法以外，欧洲也提出了一种类似于MONET项目的结构的研究计划。3.问题的解决方案本专利技术使用两个独特的1×N波长接线器阵列构成波长交叉连接网。由于波长滤波和光交换是在同一设备内完成的，执行波长交换连接所需的交换单元被减少了并优化了。此外，由于波长接线器具有固有的互补谱特性，这里使用了波长切分的概念，波长碰撞就可以避免了。专利技术概述本专利技术提供了一种光交叉连接网，用于使用基于1×2波长接线器结构组合的光波长接线器互连阵列传输WDM信号的两个光纤阵列之间光信道的波长路由选择。例如，交叉连接网可以通过将两个1×4波长接线器阵列互连来组成，每个再通过将三个1×2波长接线器合并而组成。也可以使用树状结构的1×2波长接线器。每个1×2波长接线器具有第一偏振分离器件(例如，双折射器件)，将输入的WDM信号分解并空分成两个正交偏振波束。基于外部控制信号，第一偏振旋转器选择性地旋转其中一个波束的偏振，以便匹配另一个波束的偏振。波长滤波器(例如，层叠波板(stacked waveplates))提供与偏振有关的光传输功能，使得第一波束分解成正交偏振的第三和第四波束，第二波束分解成正交偏振的第五和第六波束。第三和第五波束在第一偏振传输第一光谱带，第四和第六波束在正交偏振上传输第二光谱带。与偏振有关的路由选择器件(例如，第二双折射器件)将这四个波束空分成两对水平偏振和垂直偏振的成分。第二偏振旋转器将波束的偏振旋转，使得第三和第五波束、以及第四和第六波束正交偏振。偏振合并器件(例如，第三双折射器件)重新合并第三和第五波束(即，第一光谱带)，并重新合并第四和第六波束(即，第二光谱带)，它们根据波长接线器的控制状态连接到输出端口。本专利技术的这些以及其它的优势、特性和目标在考虑到如下详细描述和附图时会更容易理解。附图的简要描述结合所附的图可以更容易地理解本专利技术，其中附图说明图1a到1c是说明WDM交叉连接接线器的三种基本方案的简化框图。图1a是固定的N×N×M波长交叉连接网。图1b是使用空分接线器25的可重组WDM交叉连接网。图1c是使用波长转换器27的波长交换交叉连接网。图2是用于本专利技术的1×N波长接线器的简化框图。它具有与图1b和1c中的光滤波器10和空分接线器25的组合等效的功能特性。图3a是1×4波长接线器的简化框图。图3b是对应于图3a中所示的1×4波长接线器100、200的三个控制比特的八种给定状态表。图4a和4b是说明根据本专利技术的双级1×2波长路由器接线器11、12、13的简化示意图。图5a和5b是说明根据本专利技术的单级1×2波长路由器接线器11、12、13的简化示意图。图6是基于树状结构的1×4波长接线器。图7a和7b是表示滤波器设计中使用三个铌酸锂波板的实验结果图。在图7a中，记录交换之前和之后输出端口1的光谱带。图7b表示交换之前和之后输出端口2的对应光谱带。光谱带大致是等间隔的。图8是表示非对称光谱带设计，其较窄的光谱带可以用做增/减端口，较宽的光谱带可以将WDM信号的其余部分传递回到网络。图9是使用两个互连的1×4波长接线器阵列100和200实现的4×4×4λ波长交叉连接网的简化框图。图10是表示图8中的4×4×4λ波长交叉连接网的输入阵列100中的四个1×4波长接线器以及输出阵列200中的四个1×4波长接线器的32种可能控制状态中每一种的表。图11a和11b是增/减波长交叉连接接线器的简化框图。图12是另一种配置的简化框图，其中两个2×2波长接线器94和95添加到1×4波长接线器100上，以便进行全波长置换。专利技术的详细描述图1a到1c是说明WDM交叉连接接线器三种基本方案的简化框图。图1a是固定式N×N×M波长交叉连接网络。传输M条光信道的N根光纤输入到1×M波长滤波器的第一阵列10中。第一阵列10中的每个波长滤波器将输入的WDM信号分成M个输出信道。第一阵列10的输出在固定装置中与M×1波长滤波器的第二阵列20的输入端口互连，如图1a所示。第二阵列20中的每个波长滤波器将M个输入信道合并成单个输出。与图1a相比，图1b是使用空分光接线器25的可重排WDM交叉连接网的框图，在输入和输出阵列10、20之间排列波长信道。图1c是使用波长变换器27的波长交换交叉连接网。与现有技术相比，本专利技术使用独特的1×N波长接线器构造交叉连接网。本专利技术的优选实施例使用这种1×4波长接线器的两个阵列。图2是说明具有与图1b和1c中的滤波器10和空分接线器25的组合等效的功能特性的波长接线器100的简化框图。图3a表示使用1×2波长接线器11、12和13的1本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一种具有互连的光波长接线器阵列的光交叉连接网中，在传输ＷＤＭ信号的两个光纤阵列之间提供光信道的波长路由选择，其改进包括：一种１×２光波长接线器具有：（ａ） 传递ＷＤＭ信号的输入端口；（ｂ） 传递所述ＷＤＭ信号的第一及第二光谱段 的两个输出端口；（ｃ） 偏振分隔器件，将所述输入ＷＤＭ信号分解成具有正交偏振并被空分的第一波束和第二波束；（ｄ） 第一偏振旋转器，具有第一控制态－－在其中旋转所述第一波束的偏振以便基本上匹配所述第二波束的偏振，以及第二控制态－－在其 中旋转所述第二波束的偏振以便基本上匹配所述第一波束的偏振；所述第一偏振旋转器的控制态是外部控制信号可切换的；（ｅ） 波长滤波器，连接以便从所述第一偏振旋转器接收所述第一和第二波束，所述波长滤波器具有与偏振有关的光传输功能，使得所述第一波 束分解成彼此正交偏振的第三和第四波束，而且所述第二波束分解成彼此正交偏振的第五和第六波束，其特征在于，所述第三和第五波束在第一偏振上传输第一光谱段，所述第四和第六波束在第二偏振上传输第二光谱段，而且其特征在于，所述第一和第二光谱段基本上是互补的，而且所述第一和第二偏振是正交的。（ｆ） 与偏振有关的路由选择器件，将所述第三、第四、第五和第六波束空分成两对正交偏振波束；（ｇ） 第二偏振旋转器，旋转所述第三、第四、第五和第六波束的偏振，使得所述第三和第五波束正交偏振，所述第 四和第六波束正交偏振；以及（ｈ） 偏振合并器件，从所述第二偏振旋转器接收所述第三、第四、第五和第六波束，基于第一偏振旋转器的所述控制态在所述输出端口之一空间合并包含所述第一光谱段的所述第三和第五波束，并在另一个所述输出端口空间合并包含所 述第二光谱段的所述第四和第六波束；以及控制所述第一偏振旋转器的所述控制态的控制装置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍光义，刘建羽，
申请(专利权)人：乔拉姆技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]