自适应波导光交换系统和方法技术方案

根据这些示范性实施例的系统和方法使用阵列波导光栅路由器(AWGr)和光交叉开关的组合提供了光互连。光波长可以灵活地从输入端口路由到一个或多个输出端口。容易地适应了系统的缩放。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及电信系统，并且尤其涉及光交换机和关联方法。
技术介绍
通信技术和使用在最近几十年发生了巨大改变。在相当近的过去，铜线技术曾是用于在长距离上传送语音通信的主要机制。随着计算机的引入，在远程站点之间为多种目的而交换数据的希望变为合意的。有线电视的引入提供了增加通信以及从商业到公众的数据输送的附加选项。随着技术持续前进，引入了允许在现有的铜电话线基础结构上进行更快数据传送的数字订户线路(DSL)传送设备。此外，电缆基础结构上的两种信息交换变得可用于商业和公众。这些进步已经促进了可用于使用的服务选项的增加，这又增加了继续改进输送这些服务的可用带宽的需要，尤其是随着视频质量以及可用于输送的内容的总量的增加。对于电信目的，已经引入的一种有前途的技术是使用光纤。1980年代已经存在例如光传输网络(OTN)上的同步光网络(SONET)以及同步数字体系(SDH)等光纤网络标准，并且允许使用光纤的高容量以及低衰减进行聚合网络业务的长距离传输。目前，已经使用0C-768 / STM-256(分别是SONET和SDH的版本)改进了这些标准，在标准光纤上使用密集波分复用(DWDM)可获得40G比特/秒的线路速率。在系统可缩放性方面，允许系统从最小到非常大配置的自由缩放是合意的，从而对于系统预期的容量需要尽可能最少的硬件和软件。基本上，系统应当能够随着运营商的增长进行缩放，也称为“按增长付费”，这可以通过会线性缩放的系统获得。理想的，应当可以构建小系统，并且通过简单地增加新部件和装置到系统而对该系统进行缩放以便提供更大容量。为了允许系统缩放，应当可以最小化具有硬件能力超额配置系统的需要。例如，对于能缩放到100刀片的系统，如果仅需要10个刀片来满足运营商的当前需要，则应当可以不需要支持100刀片的交换机构造。而是在需要时应当向交换机构造添加新的硬件部件以便根据需要缩放系统。随着光技术变得更加成熟，与其使用相关的成本正在降低。而且随着系统对容量和持久性有更多需求，基于光的解决方案对系统架构设计变得更具吸引力。然而，连网系统从大型光网络中的一些具有不同需求。可能必须基于系统、而不是基于更加一般的网络，开发特定方案。尽管昂贵的方案对网络可能是能负担的，但是在节点层次其可能是不可接受的。随着基于光的网络的发展，在这样的网络内及其之间对交换和路由信息提供有效率的方案的需求增加。目前，可用于大型光网络的专用光交换机通常极其昂贵，这是由于这些光交换机是为特定类型的核心网络开发的。这也意味着这样的光交换机必须提供灵活的方案以及增值特征，例如计费、速率限制等。为了使用基于光技术的内部系统网络构建连网系统，对于光交换机和交叉开关(crossbar)，需要简单、可缩放、可靠以及能负担的方案。光交叉开关具有在装置的输入端口和输出端口之间重定向光波长或者λ的能力。可以使用例如MEMS、微环路谐振器、Mach-Zehnder干涉仪等技术构建光交叉开关。可以在系统中使用光交叉开关以便动态地配置系统部件(例如刀片)之间的光链路，从而最小化等待时间，并且不需要来自光信号的任何特定报头息。在光交叉开关将用作系统的内部网络的部件的上下文中，应当需要非常简单和最小的设计、非常小的占用空间、高能量效率比以及低成本。然而，当需要动态支持允许多个波长(WDM)从输入端口重定向到相同的输出端口的配置时，这类装置变得非常复杂，这在预期缩放的系统中是需要的。用于在光学上交叉连接不同光链路的当前方案，例如ROADM装置，通常基于例如MEMS、可调谐光滤波器以及波束操纵交换机等技术。由于它们主要设计用于互连都市网的光学系统，因此为了满足例如功率平衡、统计等需要，其设计通常相对复杂。对于构建内部系统网络而言，这种装置太昂贵、提供了太多特性以及太大。[0011 ] 在商业上可用的“基本”交叉开关能够在电学上交叉连接系统的部件。然而，在目前市场上的那些装置中，看起来没有有效地在光学上交叉连接系统部件的方案。因此，提供克服上述缺点的光交换机或者交叉开关会是合意的。
技术实现思路
根据这些示范性实施例的系统和方法使用阵列波导光栅路由器(AWGr)和光交叉开关的组合提供光互连。光波长可以被灵活地从输入端口路由到一个或多个输出端口。例如，对于系统而言能够把若干波长从相同输入端口在光学上交叉连接到输出端口可以是有利的。这样的能力可以用于例如允许系统缩放，即、通过允许基于激活的输出端口数量动态地分布波长，其可能例如基于在某个时间系统内可用的刀片的数量。根据示范性实施例，光互连装置包括光交叉开关，以及连接到光交叉开关的阵列波导光栅路由器(AWGr)。根据另一示范性实施例，一种在光互连装置中路由光波长的方法包括在光互连装置的入口端口接收光波长，将光波长从阵列波导光栅路由器(AWGr)的输入端口重定向到AffGr的一个或多个输出端口，将光波长从光交叉开关的输入端口重定向到光交叉开关的一个或多个输出端口，以及在光互连装置的一个或多个出口端口上输出光波长。【附图说明】附图图示示范性实施例，其中:图1 (a)和I (b)描绘根据各种实施例的示范性光互连装置；图2图示可以用在根据实施例的光互连装置中的使用双环路谐振器技术的示范性光交叉开关；图3图示可以用在根据实施例的光互连装置中的示范性阵列波导光栅路由器；图4描绘使用根据示范性实施例的基于出口自适应波导指派装置的WDMl对I端口连接；图5图示根据实施例的自适应波导指派装置的AWGr部件中的一个端口的映射样式；图6描绘使用根据示范性实施例的基于出口的自适应波导指派装置的WDM2对2端口连接；图7描绘使用根据示范性实施例的基于出口的自适应波导指派装置的WDM4对4端口连接；图8图示对根据实施例的自适应波导指派装置的AWGR部件中的一个端口使用额外波长的映射样式；图9描绘使用根据示范性实施例的基于出口的自适应波导指派装置的WDM8对8端口连接；图10描绘使用根据示范性实施例的基于入口的自适应波导指派装置的WDMl对I端口连接；图11描绘使用根据示范性实施例的基于入口的自适应波导指派装置的WDMl对8端口连接；图12描绘使用根据示范性实施例的基于入口的自适应波导指派装置的WDMl对4端口连接；图13描绘使用根据示范性实施例的基于入口的自适应波导指派装置的WDM8对8端口连接；图14是图示根据实施例路由光波长的方法的流程图。缩写词AffGr阵列波导光栅路由器MEMS微机电系统PCB印刷电路板PLC平面光波电路ROADM可重配置光分插复用器WDM波分复用【具体实施方式】示范性实施例的以下详细描述参考附图。不同附图中相同的参考标记表示相同或者相似元件。而且，以下详细说明不限制本专利技术。相反的，本专利技术的范围由所附权利要求限定。根据示范性实施例，自适应波导指派装置组合波分复用(WDM)光交叉开关与阵列波导光栅路由AWGr装置。此实施例使来自该装置的输入端口的多个波长能够重定向到输出端口，并且尤其是能够把来自相同输入端口的若干波长在光学上交叉连接到输出端口。这样的能力能够用于例如系统缩放，即、通过允许基于激活的输出端口的数量动态地分布波长，其可以例如包括基于在某个时间基于系统内可用的刀片数量进行缩放。根据这些实施例的自适应波导指派装置还可以用于更加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光互连装置，包括：?光交叉开关；以及?连接到所述光交叉开关的阵列波导光栅路由器(AWGr)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.30 US 13/076,0551.一种光互连装置，包括: -光交叉开关；以及 -连接到所述光交叉开关的阵列波导光栅路由器(AWGr)。2.如权利要求1所述的光互连装置，其中所述光交叉开关进一步包括: -用于接收光信号的多个输入端口； -所述光交叉开关中的多个输入波导，每个输入波导连接到所述多个输入端口中的一个，用于引导所述光信号； -所述光交叉开关中的多个输出端口； -所述光交叉开关中的多个输出波导，每个输出波导连接到所述多个输出端口中的一个； -其中所述多个输入波导和所述多个输出波导以正交关系放置；以及-位于所述光交叉开关中的所述多个输入波导和所述多个输出波导之间的多个互连点中的每个处的双微环路谐振器，每个所述双微环路谐振器配置为将与所述光信号关联的光波长从所述多个输 入波导中的所述一个重定向到所述多个输出波导中的所述一个。3.如权利要求2所述的光互连装置，其中所述至少一个双微环路谐振器进一步包括: -连接到所述多个输入波导中的所述一个的第一微环路； -连接到所述多个输出波导中的所述一个的第二微环路；以及 -耦合器，配置为将具有所述光波长的光从所述第一微环路转移到所述第二微环路。4.如权利要求1所述的光互连装置，其中所述AWGr进一步包括多个阵列波导光栅，每个阵列波导光栅与所述AWGr的输入端口关联，并且配置为将在所述AWGr的相应输入端口接收的波长定向到所述AWGr的不同输出端口。5.如权利要求1所述的光互连装置，其中所述光交叉开关包括第一输入端口和第一输出端口，并且所述AWGr包括第二输入端口和第二输出端口。6.如权利要求5所述的光互连装置，其中所述光交叉开关的所述第一输出端口连接到所述AWGr的所述第二输入端口，其中所述光互连装置是基于AWGr出口的装置。7.如权利要求5所述的光互连装置，其中所述AWGr的所述第二输出端口连接到所述光交叉开关的所述第一输入端口，其中所述光互连装置是基于AWGr入口的装置。8.如权利要求6所述的光互连装置，其中所述AWGr将至少两个波长从所述第二输入端口中的一个定向到所述第二输出端口中的一个。9.如权利要求1所述的光互连装置，其中所述AWGr具有其输入端口和其输出端口之间的映射，并且所述光交叉开关中的双微环路谐振器中的每个被调谐为重定向波长，使得在入口端口上输入到所述光互连装置的所有波长在所述光互连装置的出口端口之间均匀分布。10.如权利要求1所述的光互连装置，其中所述AWGr具有其输入端口和其输出端口之间的映射，并且所述光交叉开关中的双微环路谐振器中的每个被调谐为重定向波长，使得在入口端口上输入到所述光互连装置的所有波长在所述光互连装置的出口端口之间不均匀分布。11.一种在光互连装置中路由光波长的方法，所述方法包括: -在所述光互连装置的入口端...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·朱利安，R·布伦纳，S·勒萨尔，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：
国别省市：