本发明专利技术公开了一种C+L波段波长选择开关及其实现方法和处理单元，该处理单元包括输入输出光纤阵列、偏振分集元件、柱面反射镜、准直透镜阵列、光栅阵列和可编程空间光调制器，C、L波段输入光信号分别经光纤阵列进入偏振分集元件调整偏振态，再经柱面反射镜反射和准直透镜阵列准直后，由光栅阵列按不同波长在空间展开，之后经准直透镜阵列和柱面反射镜反射至空间光调制器进行幅度和相位的调整，然后经柱面反射镜和准直透镜阵列返回光栅阵列合成为C波段和L波段输出光信号，恢复偏振态后由光纤阵列的指定输出光纤端口输出。本发明专利技术，通过光路上的巧妙设计，仅用一个空间光调制器就实现了对C波段和L波段波长资源的动态配置，结构简单，大幅度降低了系统成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及波长选择开关，具体涉及C+L波段波长选择开关及其实现方法和处理单元。
技术介绍
近年来，通信业务(包括以话音、数据和视频图像等多媒体业务)逐年发展，特别是数据和视频传输的业务量迅速增长，对光网络的传输容量、速率、距离和传输质量的要求不断提高，同时也尤为关注光网络构建的灵活性以及建设和运行维护费用的降低。DWDM密集波分复用系统是当前最常见的光层组网技术，通过复用/解复用器可以实现数十波长甚至上百波长的传送能力，但是当前的波分复用系统，其本质上还是一个点到点的线路系统，大多数的光层组网只能通过终端站(TM)实现的光线路系统构建。OADM光分插复用器的出现，逐渐迈出了从点到点组网向环网的演进。但是由于OADM有限的功能，通常只能上下固定数目和波长的光通道，并没有真正实现灵活的光层组网。因此，从某种意义上说，早期的波分复用系统并没有实现真正意义上的光层组网，难以满足业务网络IP化和分组化的要求，例如网络的业务调度能力、可靠性、可维护性、可扩展性、可管理性等。这种情况直到 ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,可重构光分插复用设备)的出现才得以改善。ROADM是一种类似于SDH ADM光层的网元，它可以在一个节点上完成光通道的上下路(Add/Drop)，以及穿通光通道之间的波长级别的交叉调度，通过软件远程控制网元中的ROADM子系统实现上下路波长的配置和调整。具有动态配置能力的ROADM是光网络“智能”实现的重要基础，为基础承载网的建设提供了全新的思路。ROADM通常采用三种技术:平面光波电路(Planar Lightwave Circuits, PLC)、波长阻断器(Wavelength Blocker, WB)和波长选择开关(Wavelength Selective Switch,WSS)。其中，波长选择开关采用自由空间光交换，可以支持更高的端口数(维数，Degree),因此，WSS型ROADM逐渐成为下一代ROADM的首选技术。空间光调制器(SLM，Spatial LightModulator)是WSS的技术核心，实现方式主要有:微电子机械系统(MEMS, Micro ElectroMechanical Sy stems)、液晶(LC, Liquid Crystal)以及娃基液晶技术(LCoS, LiquidCrystal on Silicon)。目前，ROADM已经从简单的两维架构向更复杂的多维(> 2维)架构演进，并且，为了满足通信容量不断增加的需求，系统工作波段已由原来的C波段(1530nm 1565nm)扩展到L波段(1565nm 1625nm)。最近推出的增强型WSS进一步扩大了 WSS的灵活性，该WSS基于硅基液晶技术(LCoS)的可编程光处理器WaveShaper实现，但是要获得高分辨率，工作波长范围不能包含C和L两个波段，一台设备仅用于某一个特定的波段，使其在未来宽带光网络通信中将受到限制。所以，研究如何实现结构简单而且成本相对较低的C+L波段波长选择开关对于推动未来宽带光网络建设及ROADM组网和实际工程应用具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决如何以简单的结构和相对较低的成本实现高分辨率C+L波段波长选择开关WSS的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种C+L波段波长选择开关的处理单元，包括输入输出光纤阵列、偏振分集元件、柱面反射镜、准直透镜阵列、光栅阵列和可编程空间光调制器，C波段和L波段输入光信号分别经所述输入输出光纤阵列的相应输入光纤输出至所述偏振分集元件，所述偏振分集元件调整C波段和L波段输入光信号的偏振态，再经所述柱面反射镜反射和所述准直透镜阵列准直后，由所述光栅阵列按不同波长在空间展开，不同波长的光信号经所述准直透镜阵列和所述柱面反射镜反射至所述空间光调制器的相应处理单元进行幅度和相位的调整，经所述空间光调制器调整后的光信号，再经过所述柱面反射镜和准直透镜阵列返回所述光栅阵列合成为C波段和L波段输出光信号，C波段和L波段输出光信号经所述准直透镜阵列聚焦后，再由所述柱面反射镜反射到偏振分集元件恢复C波段和L波段输出光信号的偏振态，最后分别输出至所述输入输出光纤阵列的指定输出光纤端口。在上述处理单元中，所述输入输出光纤阵列由C波段光纤组和L波段光纤组两列并排组成，每组光纤组分别包括一个输入光纤和与波长选择开关的输出端口数量相等的输出光纤，所述C波段光纤组和L波段光纤组上下错开一个光纤布置。在上述处理单兀中,所述C波段光纤组中的输入光纤位于最上方,所述L波段光纤组中的输入光纤分别位于最下方；或者，所述C波段光纤组中的输入光纤位于最下方,所述L波段光纤组中的输入光纤分别位于最上方。本专利技术还提供了一种C+L波段波长选择开关，包括:一个输入端口、多个输出端口和处理单元，所述输出端口处设有第一 WDM耦合器，每一个所述输出端口处分别设有一个第二 WDM耦合器，所述处理单元包括输入输出光纤阵列、偏振分集元件、柱面反射镜、准直透镜阵列、光栅阵列和可编程空间光调制器，第一 WDM稱合器将从波长选择开关的输入端口输入的输入光信号分为C波段和L波段输入光信号，并分别输出至所述输入输出光纤阵列的相应输入光纤端口 ；由相应输入光纤端口输出的C波段和L波段输入光信号经偏振分集兀件调整偏振态，然后依次经柱面反射镜反射和准直透镜阵列准直后输出至光栅阵列；光栅阵列将C波段和L波段输入光信号按不同波长在空间展开，并再依次经准直透镜阵列准直和柱面反射镜反射至空间光调制器；空间光调制器分别对不同波长的光信号进行幅度和相位调整，再依次经柱面反射镜反射和准直透镜阵列准直后返回光栅阵列；光栅阵列将不同波长的光信号合成为C波段和L波段输出光信号,然后依次经准直透镜阵列准直和柱面反射镜反射到偏振分集元件；偏振分集兀件恢复C波段和L波段输出光信号的偏振态,并输出至输入输出光纤阵列的指定输出光纤端口；第二 WDMI禹合器将由输出光纤输出的C波段和L波段光信号合波并经波长选择开关的输出端口输出。在上述C+L波段波长选择开关中，所述输入输出光纤阵列由C波段光纤组和L波段光纤组两列并排组成，每组光纤组分别包括一个输入光纤和与波长选择开关的输出端口数量相等的输出光纤，所述C波段光纤组和L波段光纤组上下错开一个光纤布置。本专利技术还提供了一种C+L波段波长选择开关的实现方法，包括以下步骤:将输入光信号分为C波段和L波段输入光信号，并分别输出至输入输出光纤阵列的相应输入光纤端口；由相应输入光纤端口输出的C波段和L波段输入光信号经偏振分集兀件调整偏振态，然后依次经柱面反射镜反射和准直透镜阵列准直后输出至光栅阵列；光栅阵列将C波段和L波段输入光信号按不同波长在空间展开，并再依次经准直透镜阵列准直和柱面反射镜反射至空间光调制器；空间光调制器分别对不同波长的光信号进行幅度和相位调整，再依次经柱面反射镜反射和准直透镜阵列准直后返回光栅阵列；光栅阵列将不同波长的光信号合成为C波段和L波段输出光信号，然后依次经准直透镜阵列准直和柱面反射镜反射到偏振分集元件；偏振分集兀件恢复C波段和L波段输出光信号的偏振态,并输出至输入输出光本文档来自技高网...
【技术保护点】
C+L波段波长选择开关的处理单元，其特征在于，包括输入输出光纤阵列、偏振分集元件、柱面反射镜、光栅阵列和可编程空间光调制器，C波段和L波段输入光信号分别经所述输入输出光纤阵列的相应输入光纤输出至所述偏振分集元件，所述偏振分集元件调整C波段和L波段输入光信号的偏振态，再经所述柱面反射镜反射和所述准直透镜阵列准直后，由所述光栅阵列按不同波长在空间展开，不同波长的光信号经所述准直透镜阵列和所述柱面反射镜反射至所述空间光调制器的相应处理单元进行幅度和相位的调整，经所述空间光调制器调整后的光信号，再经过所述柱面反射镜和准直透镜阵列返回所述光栅阵列合成为C波段和L波段输出光信号，C波段和L波段输出光信号经所述准直透镜阵列聚焦后，再由所述柱面反射镜反射到偏振分集元件恢复C波段和L波段输出光信号的偏振态，最后分别输出至所述输入输出光纤阵列的指定输出光纤端口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：游善红，余少华，杨奇，谢德权，李淼峰，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。