提供了一种多波长开关。所述开关包括用于接收光束的至少一个光输入和至少两个光输出。色散元件接收来自光输入的光束，并将光束在空间上分离成多个波长分量。提供准直元件用于使多个波长分量准直。可驱动光装置从准直元件接收准直的多个波长分量。可驱动光装置包括数字微镜器件（ＤＭＤ），在至少一个波长分量被引向光输出中的选定光输出之前，该至少一个波长分量被从ＤＭＤ反射至少两次。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多功能数字光开关相关申请的声明本申请涉及于2007年7月23日提交的序号为11/781，940、标题为“High Resolution Digital Optical Encoder/Decoder”的美国专利申请，这里通过引用并入该申 请的全部内容。
技术介绍
随着由于互联网使用和其它通信的需求增加而使得光纤系统上的数据通信的量 和速度迅速提高，改进的全光交换系统越来越关注于克服传统开关的高成本和慢切换速 度。这些传统开关包括，例如，各种机械开关、电光开关和热光开光。具体地讲，涉及从光信 号切换到电信号然后切换回光信号的交换系统的增加复杂度和成本使得对改进的全光交 换的关注程度提高。全光交换提供将光信号从一个输入路径切换到多个不同输出路径中的选定输出 路径，而没有任何从光信号到电信号的中间转换。典型地，这通过将电信号施加到可切换元 件以使光信号被选择性地切换来实现。这些电光开关响应于电信号选择性地将光信号的光 从输入路径切换到输出路径中的选定输出路径。已知用于制造全光光开关的各种方法，诸如，在6，687，431,6, 661，948,6, 625，346 和6，549，699中描述的方法。这些器件中的许多器件中的可切换元件为微机电系统(MEMS) 光元件，诸如MEMS镜。MEMS镜可单独地控制并且可移动，比如，可在模拟(或连续)控制下 枢转(或旋转)，以使当反射时，将光波长从一个或多个输入端口弓丨向输出端口中的选定输 出端口。以这种方式，光开关可用于选择性地将波长耦合在系统的输入端口和输出端口之 间。然而，当在光开关中使用这样的以模拟方式工作的MEMS镜时，引起许多问题。例如，为 了避免镜结构共振引起的不稳定性，可能需要将用于感测每个MEMS镜的精确位置的装置 与MEMS器件集成在一起，这实现起来困难并且复杂。另外，切换MEMS器件中各个MEMS元 件可在MEMS元件周围引起干扰。具体地讲，发现切换MEMS阵列中的MEMS镜引起与阵列中 的其它镜的气动耦合，气动耦合能干扰预计保持静态的镜。由于通常通过要求大电压的相 对弱的静电力来驱动镜，所以MEMS镜的位置还可偏移。大电压可引起充电，充电还可干扰 镜的位置。当这些器件通过自由空间光束被耦合到输出端口中时自由空间光束的离轴对准 来执行动态增益均衡时，所有这些影响变成一个更显著的问题。由于当延长离轴对准以实 现更高的衰减水平时作为角定位水平的函数的衰减灵敏度非线性增加，所以这种技术对于 镜定位所要求的公差严格得多。灵敏度更高是揭示为何对于这种技术而言复杂的伺服环和 昂贵的镜位置感测系统是理想的。数字镜阵列解决了它们的模拟对应物所具有的许多问题，许多包括集成整体式切 换结构的这样的阵列变得可获得。这些器件使用相对低的电压来提供能够以高精度和高稳 定性在两个或更多个位置之间选择性地切换的单独镜元件。一种这样的数字镜阵列为空间 光调制器，空间光调制器通常称为数字微镜显示器或器件(DMD)。典型地，DMD包括超小型 镜阵列(典型地，每平方英寸数百万个)，其中，可单独地将每个镜元件的角度位置控制在例如彼此角度偏移大约10至20度的至少两个位置之间。镜基座位于镜元件后面。可单独 地寻址的镜元件倾斜安装在机械铰链上，典型地，镜元件阵列覆盖镜基座中的控制电路层， 所有这些安装在半导体芯片上。DMD的镜面包括矩形或方形镜元件的通常为矩形的栅格阵 列。典型的镜元件大约为16平方微米，各个元件彼此分离大约1微米的距离。阵列中的镜 元件围绕至少一个轴的可单独地控制的倾斜使得从镜面反射的能量形成到预定图案中。此 外，可响应于数字信号基本瞬时地重构镜面以形成不同的图案。通常可在大约25微秒或更 短时间内实现这样的重构。已知并入DMD的光开关，例如，在美国专利No. 6，295，154和7，203，398以及序号 为2003/0164959和2002/0034356的美国申请中公开了并入DMD的光开关。这些开关在将 器件扩展到更高级别的功能以支持每个端口上的多个波长或颜色或光、更多数量的切换端 口或者将器件扩展到附加功能，诸如在切换期间对光功率级别进行独立控制时受到许多限 制。因此，提供能够执行多种光处理功能的多功能DMD切换器件将是有利的。具体地 讲，提供集成1XN开关(其中，N> 1)的器件将是有利的，所述1XN开关能以无串扰方式 控制引向多个输出端口的功率级别。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种多波长开关。该开关包括用于接收光束的 至少一个光输入和至少两个光输出。色散元件接收来自光输入的光束，并将光束在空间上 分离成多个波长分量。提供准直元件用于使多个波长分量准直。可驱动(actuatable)光 装置从准直元件接收准直的多个波长分量。可驱动光装置包括数字微镜器件(DMD)，在至少 一个波长分量被引向光输出中的选定光输出之前，该至少一个波长分量被从DMD反射至少 两次。附图说明图1示出根据本专利技术构造的波长选择开关的一个实施例的第一侧视图。图2示出波长入射在其上的微镜器件的沿着图1中的线2-2截取的表面的平面 图。图3是被倾斜安装以使它们可绕轴倾斜的两个镜元件的透视图。图4是波长选择开关沿着图1中的线4-4截取的第二侧视图。图5a和图5b示出从各个镜元件反射离开的光路。图6是开关的另一实施例沿着图4中的线4-4截取的侧视图。图7示出图4的开关被构造为具有光通道监测器(0CM)的1X2开关。具体实施例方式如以下详细描述，提供采用DMD的波长选择开关。与上述开关相反，这里所描述的 波长选择开关包括色散元件，其用于分离波分复用(WDM)或密集波分复用(DWDM)信号的不 同波长，从而使得能够切换来自每个端口的多个波长。另外，除了光切换之外，或者作为光 切换的可替换方案，开关还可执行其它功能。例如，与前述开关不同，当这里所描述的开关6被构造为1XN开关(其中，N> 1)时，它可同时基于每波长执行动态增益均衡或功率控制， 而没有不期望的端口间的串扰。一开始应该指出，下述波长选择开关以对称方式工作，以使被引向输出端口中的 任意端口的任意波长分量可被替换地弓I向输入端口中的任意端口。因此，本领域的普通技 术人员将认识到，切换路径是互逆的，因而这里所使用的术语输入和输出不限于在相对于 开关的单方向上发送光信号或波长分量的元件。换句话说，当光从任意所谓的输出端口进 入器件时，这个输出端口用作输入端口，类似地，任意所谓的输入端口可等同地用作输出端图1示出根据本专利技术构造的波长选择开关100的一个实施例的第一侧视图。尽管 可与任意光波长结合使用该开关，但是它特别适合于与C波段(约1525-1565nm之间的波 长)或L波段(约1565-1625nm之间的波长)中的光波长结合使用。该开关在从页面出来 的平面中包括平行的输入/输出光端口(比如，光纤)的阵列110，在图1中仅可见其中一 个光端口。准直透镜115被定位成接收从光纤阵列110射出的光。准直透镜115以从光纤 阵列110中的中间光纤延伸的光轴为中心。以这种方式，透镜115使从光纤阵列110中的 光纤射出的光准直。然后，准直光入射在透射光栅120上，透射光栅120将光在空间上分离 成它的分量波长入”入”入”.，并引导本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多波长开关，包括：至少一个光输入，所述至少一个光输入用于接收光束；至少两个光输出；色散元件，所述色散元件用于接收来自所述光输入的光束，并且将所述光束在空间上分离成多个波长分量；准直元件，所述准直元件用于使所述多个波长分量准直；以及可驱动光装置，所述可驱动光装置用于接收来自所述准直元件的准直的多个波长分量，所述可驱动光装置包括数字微镜器件（ＤＭＤ），在至少一个波长分量被引向所述光输出中选定的一个光输出之前，所述至少一个波长分量被从所述数字微镜器件反射至少两次。
【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：杰斐逊L瓦格纳，托马斯安德鲁斯特拉瑟，
申请(专利权)人：尼斯迪卡有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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