一种与偏振无关的开关，其使用偏振分集以用于将输入光束转换到单个定义的偏振方向，其后是波长色散以通过像素化切换设备扩展单独的波长通道。这可以是偏振旋转元件，该元件的设置可以通过所施加的电子信号来加以控制。这可以维持偏振方向不变，或其可以旋转它从而使得它基本上正交于离开偏振分集组件的输入光束的偏振。该光束然后进入双重折射楔元件，该元件使具有两个正交偏振的光折射到不同的程度，从而根据控制信号分离光束,所述控制信号被施加于光束的每个波长分量通过的偏振旋转元件。根据控制信号设置，该光束可以因此被引导至不同的端口。2×1开关配置被示出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及快速光学开关领域，该快速光学开关的操作是波长相关的，特别用于在可重构光分插多路复用器(ROADM)应用中使用。
技术介绍
众所周知，在光学通信领域中使用光学波长作为用于携带数字或模拟信息的 光学载体。并且，不同的波长可以被用来区分一组或一通道的信息与另一组或另一通道的信息。当多个波长被耦合或被多路复用到单个光纤上时，这被称为波分多路复用(WDM)。这样的WDM的使用增加了系统的总带宽。在这样的系统中存在对于根据光学信号的波长来切换沿着一条光纤到多条其它光纤中的任何一条传递的光学信息分组的需求。这样的开关被称为光学路由器。在现有技术中存在多种波长相关的开关和路由器。在序列号为10/492,484，10/580, 832,11/911,047和12/066,249的共同未决的美国专利申请中(藉此所有的该美国专利申请(每一个均整体上)被通过参考而并入)，存在被公开的各种波长选择开关和路由器，其中输入的光学信号被偏振分离到两个优选垂直平面中，并且偏振分量之一被旋转从而使得两个偏振分量在一个方向上对齐，其后是空间波长色散。可以由偏振光束分尚器或双折射尚散晶体来执行偏振分集，并且可以由衍射光栅来执行波长色散。沿着波长色散方向被像素化(pixelate)从而使得每个像素在单独的波长通道上操作的偏振旋转设备(诸如液晶偏振调制器)用于根据被施加到像素上的控制电压来旋转通过每个像素的光信号的偏振。然后通过类似的色散和偏振组合分量将经偏振调制的信号波长重组并且偏振重组为被用来分别分散和分离输入信号的那些。在输出偏振重组器处，通过特定波长通道的偏振是否由偏振调制器像素旋转来确定结果产生的输出信号被沿着其引导的方向。在说明书的该部分中和其他部分中提及的出版物中的每个的公开藉此被(每一个均整体上)通过参考而并入。
技术实现思路
本专利技术力图提供新的光纤，波长选择开关结构，诸如可以被用于在光学通信和信息传输系统中进行通道路由或阻断应用。该设备被设计为2X1开关，并且使用液晶元件用于切换。多路复用器和解多路复用器的添加使得这样的基本2X1结构能够被有利地用作可重构光分插多路复用器(ROADM)的核心，具有从和到多个端口的上载(add)和下载(drop)功能。该开关使用最少的组件，并且可以因此被经济地构建用于在这样的系统中的大规模的使用。该开关结构还可以包含相位模或偏振模LC衰减器单元，作为用于通过设备的传输路径中的任何一个的可变光学衰减器。虽然在该应用中描述的开关结构涉及2X1结构，但是应当理解的是，根据光学可逆性原理，描述的开关可以被同样好地作为1X2开关来操作。该开关使用偏振分集以用于将输入光束转换到单个定义的偏振方向，其后是波长色散以通过像素化切换设备扩展单独的波长通道。这可以是偏振旋转元件，该元件的设置可以通过所施加的电子信号来加以控制。这可以维持偏振方向不变，或其可以旋转它从而使得它基本上正交于离开偏振分集组件的输入光束的偏振。该光束然后进入双重折射楔元件，该元件使具有两个正交偏振的光折射到不同的程度，从而根据控制信号分离光束，所述控制信号被施加于光束的每个波长分量通过的偏振旋转元件。根据控制信号设置，该光束可以因此被引导至不同的端口。根据另一个实施方式，光束可以被引导通过像素化的相变元件，该相变元件通过影响跨越像素的光束的模结构从而控制其能力以容易地耦合到输出光纤中来控制光束的每个分量的传输。因此根据在该公开中描述的设备的示例性实施方式提供了波长选择开关，该波长选择开关包括 (i)第一光学端口， (ii)偏振转换兀件，其用于给通过第一光学端口输入的光赋予预定的偏振方向， (ii)波长色散元件，其与偏振转换元件进行光学通信，从而使得从第一光学端口接收的光的波长分量在色散平面中被色散， (iv)像素化偏振旋转元件，其被光学地耦合以接收色散光，并且具有通常在色散平面中排列的像素，并且被适配为根据施加于像素上的控制信号来旋转通过每个像素的光的偏振，从而使得根据施加于波长分量通过的像素上的控制信号来旋转色散光的波长分量的偏振；以及 (v)反射双折射元件，其与来自偏振旋转元件的光进行光学通信，并且被布置和定向为使得穿过偏振旋转元件的像素的光被根据接收到的光的偏振在第一或第二方向上加以反射， 所述元件被进一步定向为使得来自反射双折射元件的光再进入偏振转换元件，该偏振转换元件将所述光重新构成为其原始偏振。在这样的开关中，当施加于像素上的控制信号为使得在光束的偏振方面不产生改变时，光可以在第一方向上被反射，并且当施加于像素上的控制信号为使得在光束的偏振方面产生基本90度的旋转时，光可以在第二方向上被反射。在这样的布置中，第一方向可以通向第二光学端口，并且第二方向可以通向第三光学端口，从而使得第一光学端口被根据控制信号光学地连接到第二和第三端口中的任一个。其它实施方式可以进一步涉及如上所述的开关，其中反射双折射元件被排列为使得在所述方向之一上反射的光与光学路径共线地从第一光学端口返回，该开关进一步包括循环器以分离在所述一个方向上反射的光和从第一光学端口的方向入射的光。在这样的实施方式中，该开关应当进一步包括隔离器，其被布置在第二方向上的光学路径中，该隔离器被排列为使得在第二方向上被引导的光不能进入被布置在第二方向上的光学端口。在上面描述的实施方式中的任何一个中，像素化偏振旋转元件可以是像素化液晶单元，在这种情况下，控制信号可以是施加于跨越液晶单元的像素的电极上的电压。附加的实施方式可以涉及根据之前描述的设计中的任何一种的波长选择开关，其中反射双折射元件是具有楔的形式，从而使得所述方向是角度上区分的方向，或具有块的形式，从而使得所述方向是横向区分的方向。此外，任何这样的开关可以是使得将输入至第一端口的光引导至第二和第三端口中的任一者，或者将输入至第二和第三端口中的任一者的光引导至第一端口。另外，上述开关中的任何一个的替换实施方式可以进一步包括像素化相变元件，其通过空间地改变跨越穿过像素的光的相位从而控制其能力以耦合到输出端口中来控制通过偏振旋转元件的像素的光的传输。在这样的开关中，光束的模结构是由施加于相变元件的像素上的电压降级的。像素化相变元件可以包括梳状电极结构，其跨越相变元件的像素施加空间地波动的电场，从而使得从其中通过的光的相位经受相应的空间交替的改变。在任一种情况下，光束的模结构的降级控制其能力以I禹合到输出端口光纤中。所描述的波长选择开关中的任何一种可以进一步包括偏振模衰减器，其控制从其中通过的光的传输，该衰减器包括 (i)像素化双折射偏振旋转元件，其根据跨越该像素施加的电场来旋转通过其像素的光的偏振方向，以及 (ii)串行线性偏振器， 从而使得通过偏振模衰减器的像素的光的衰减依赖于穿过双折射偏振旋转元件的光的偏振与线性偏振器的偏振方向平行所达到的程度。最后，进一步的示例性实施方式可以包括(i)第一光学端口 ；(ii)波长色散元件，其与第一光学端口进行光学通信，从而使得从第一光学端口接收的光的波长分量被色散，(iii)像素化偏振旋转元件，其具有通常排列的像素以接收被色散的波长分量并且被适配为响应于施加到像素上的控制信号来旋转通过每个像素的光的偏振，从而使得根据施加到波长分量通过的像素上的控本文档来自技高网...
【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：Y科雷姆，E魏因伯格，A埃坦，B弗伦克尔，SW苏，
申请(专利权)人：奥兰若以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：
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