用于切换光通道的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种光交换系统。该系统包括：输入光学装置，用于从至少一个输入光端口接收光并将该光分离成多个光通道以将分离的光路分配给每个输入光端口的每个通道。该系统还包括输入引导阵列和输出引导阵列，该输入引导阵列和输出引导阵列被布置以便输入引导阵列被映像到输出引导阵列上，其中输入引导阵列被配置成接收分离后的光并将每个光通道引导到输出引导阵列的单独元件。该系统还包括输出光学装置，用于接收来自输出引导阵列的光通道并将所述光通道耦合到至少一个输出光端口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在本专利技术的一些实施方式中，本专利技术涉及光交换，尤其但非排他地涉及多个输入和输出光纤之间的光通道的交换。
技术介绍
光通信利用光学系统来交换、过滤、多路复用和解多路复用光学信号。例如，在波 分多路复用通信(WDM)中，各自具有唯一波长范围的多个光通道在单个光纤中携带发射器和接收器之间的调制光信号，从而增加了通信的传输能力。发射器使用光多路复用器来将多个通道组合到用于传输的光纤中，而且接收器使用光解多路复用器来分离光通道以进行检测。当需要在网络节点处将WDM通道从一个传输光纤布线到另一个传输光纤时，以全光学的方式来实现该布线是有利的，即不检测信号和对信号进行重传。网络节点处的布线功能由称为光交叉连接系统的系统来执行。一种类型的光交叉连接系统利用为非波长选择的单个大端口数交叉连接、解多路复用器和多路复用器。在操作中，解多路复用器将WDM通道分离，交叉连接执行布线，而此后多路复用器则在它们各自的路径处将WDM通道重新组合。另一类型的光交叉连接系统利用几个波长选择型开关(WSS)，它们或者将波长从一个光纤分布到多个输出光纤，或者将来自多个光纤的波长组合到单个输出光纤中。WSS典型地基于典型地用微机电系统(MEMS)微镜片或液晶(LC)空间光调制器来交换色散光的有限带宽。这种配置的优点在于，它们的通带典型地比利用离散多路复用器和解多路复用器对的解决方案更宽，这暗示着WDM通带经历了更少的滤光效应，从而降低了信号的累积恶化。WSS的系统在本领域中是公知的。典型地，这种系统利用了用于空间色散或组合输入光的光栅和透镜的组合以及执行交换操作的光束引导元件阵列。这种系统的光谱特性通常是令人满意的，因为它们对术语单独通道的连续光谱带进行交换(D. M. Marom等，2005 年，"Wavelength-Selective IxK Switches using Free-Space Optics and MEMSMicromirrors: Theory, Design, and Implementation, 〃IEEE J. Lightwave Technol. , Vol. 23, No. 4, pp. 1620—30)。其他的
技术介绍
包括美国专利No. 7649670、7333688、7376311、7283709、7231106、7126250、7016098、6984917、6867920、6738540、6097859、6289145 和 6327398
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施方式，提供一种光交换系统。该系统包括输入光学装置，用于从至少一个输入光端口接收光并将该光分离成多个光通道以将分离的光路分配给每个输入光端口的每个通道。该系统还包括输入引导阵列和输出引导阵列，以便输入引导阵列被映像到输出引导阵列。输入引导阵列被配置成接收分离后的光并将每个光通道引导到输出引导阵列的单独元件。该系统还包括输出光学装置，用于接收来自输出引导阵列的光通道并将所述光通道耦合到至少一个输出光端口。根据本专利技术的一些实施方式，提供一种光交换系统。该系统包括输入光学装置，用于从至少一个输入光端口接收光并将该光分离成多个光通道以将分离的光路分配给每个输入光端口的每个通道；以及输出光学装置，用于将光路组合到至少一个输出光端口中。该系统还包括光路引导排布，用于动态地将任何光路引导到光输出端口中。光路引导排布具有输入引导阵列和输出引导阵列，其被布置以便输入引导阵列被映像到输出引导阵列。输入引导阵列被配置成经由光路接收光并将每个光通道引导到输出引导阵列的单独元件。根据本专利技术的一些实施方式，所述至少一个输入光端口包括多个输入光端口。 根据本专利技术的一些实施方式，所述至少一个输出光端口包括多个输出光端口。 根据本专利技术的一些实施方式，所述输入引导阵列和所述输出引导阵列啮合同一平面。根据本专利技术的一些实施方式，所述光路引导排布包括转向器阵列，被配置为用于在由所述输入引导阵列执行引导之后提供空间移位。根据本专利技术的一些实施方式，所述转向器阵列包括多个转向器元件，每个转向器元件被配置用于将撞击到其上的光束转向预定的转向角，该转向角和与转向器阵列的任何其他转向器元件相对应的任何转向角不同。根据本专利技术的一些实施方式，所述转向器阵列是反射型转向器阵列。根据本专利技术的一些实施方式，所述转向器阵列是折射型转向器阵列。根据本专利技术的一些实施方式，所述输入光学装置包括用于根据波长来分离光的输入衍射光元件和用于根据至少一个输入光端口来分离光的输入光倾斜体。根据本专利技术的一些实施方式，输出光学装置包括用于使被引导的光倾斜以根据至少一个输出光端口来对准光束的输出光倾斜体阵列以及用于根据所述对准来耦合光通道的输出衍射光兀件。根据本专利技术的一些实施方式，所述输入光学装置包括被构建以用于沿着第一方向延伸输入光的变形棱镜光学装置。根据本专利技术的一些实施方式，所述输出光学装置包括用于沿着所述第一方向收缩被耦合的光通道的变形棱镜光学装置。根据本专利技术的一些实施方式，该系统还包括用于根据所述输入引导阵列与所述输出引导阵列之间的预定成像场景来控制所述输入引导阵列的控制器。根据本专利技术的一些实施方式，所述控制器被配置成用于解谐所述输入引导阵列和所述输出弓I导阵列中的至少一者。根据本专利技术一些实施方式的一个方面，提供一种光通信系统，该系统包括用于传播进入的波分复用光的至少一个输入波导、用于传播输出波分复用光的至少一个输出波导以及波长选择交叉连接(WSXC)系统。WSXC系统包括上面描述且将在下文中被进一步描述的光交换系统的至少一些部件和技术特征。根据本专利技术的一些实施方式，提供一种光交换方法，该方法包括将构成多个光通道的光引向具有控制器的光交换系统的至少一个输入光端口中，根据预定成像场景来操作所述控制器，以及从所述至少一个输出光端口接收光。所述光交换系统包括上面描述且将在下文中被进一步描述的所述光交换系统的至少一些部件和技术特征。根据本专利技术的一些实施方式的一个方面，提供一种光交换方法。该方法包括接收构成K个输入光端口中的每个光端口中的N个光通道的光,根据沿着第一方向的光通道和根据沿着第二方向的输入光端口来分离所述光。该方法还包括将分离后的光聚焦到定义第一阵列的多个焦点上并将每个焦点映像到用于定义第二阵列的成像焦点上。在本专利技术的各种示例性实施方式中，第二阵列和第一阵列沿着第二方向的顺序是不同的。该方法还包括将光束引导离开第二阵列以将所述光束耦合到K个输出光端口中，其中与沿着第二方向具有相同位置的成像焦点相对应的所有光束被耦合到相同的输出光端口。根据本专利技术的一些实施方式，所述第一阵列和所述第二阵列啮合同一平面。 根据本专利技术的一些实施方式，所述根据所述光通道的分离受到衍射的影响，而且根据所述输入光端口的分离受到折射的影响。根据本专利技术的一些实施方式，通过根据各个输出光端口来沿着第二方向倾斜每个光束并沿着第一方向衍射倾斜后的光束来稱合所述光束。根据本专利技术的一些实施方式，该方法还包括在分离之前沿着第一方向延伸接收到的光。根据本专利技术的一些实施方式，所述耦合包括沿着第一方向收缩光束。根据本专利技术的一些实施方式，该方法还包括利用至少一个解谐过程来一般地均衡给定输出光端口的所有通道的功率水平。根据本专利技术的一些实施方式，收缩焦距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：D·M·马罗姆，
申请(专利权)人：耶路撒冷希伯来大学伊森姆研究发展公司，
类型：发明
国别省市：