[发明专利]具有多个输入端口和多个输出端口的紧凑型波长选择交叉连接装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信装备，且更具体来说(但不排外地)涉及波长选择交叉连接切换器和可重配置光学分插多路复用器。

背景技术

此章节介绍可有助于促进对本发明的更好理解的方面。因此，此章节的陈述就此进行研读，且不应理解为关于何内容在现有技术中或何内容不在现有技术中的许可。

波长选择交叉连接(WSXC)切换器和可重配置光学分插多路复用器(ROADM)为光学分波多工(WDM)网络中的重要网络元件，这是因为所述元件可支持网络中的动态布建和自动恢复，且可实施为对信号位速率、调制格式和传输协议透明。实质上相同的物理装置架构可用以实施WSXC切换器和ROADM，其中主要取决于通过装置实现的切换程度而将所得物理装置分类为WSXC切换器或ROADM。使用WSXC装置的光学WDM网络架构具有许多吸引人的特征，所述特征有助于加速服务部署，加速网络中故障点周围的重新投送，减小服务提供者的资本费用和操作费用，且提供适于未来网络升级的网络拓扑。

常规WSXC装置通常包括例如多路分用器、切换器和多路复用器(MUX)的多个个别组成光学装置，和所述光学装置之间的众多光纤连接件。随着光输送容量的快速增长，实施适当常规WSXC装置所需的组成光学装置的数目可为大约一百或一百以上。结果，常规WSXC装置正不利地面临许多挑战，例如，占据面积增加、维护复杂度和成本相对高以及可靠性降低。

发明内容

本文中揭示波长选择交叉连接(WSXC)装置的各种实施例，所述装置具有N个输入端口和M个输出端口，且经配置以将一或多个载波波长的任何集合从对应输入端口投送到任何选定输出端口。在一个实施例中，所述WSXC装置包含绕射光栅和光束转向装置，所述绕射光栅和所述光束转向装置彼此以光学方式耦合且耦合到所述输入/输出端口，使得所述载波波长中的每一者在从所述相应输入端口到指定输出端口的路线中横穿所述绕射光栅和所述光束转向装置两次或两次以上。还揭示所述WSXC装置的各种展开配置。所揭示实施例具有优于常规WSXC装置的某些优点，(例如)这是因为所述实施例可使用相对较小数目个组成装置组件来实施，具有相对小的占据面积，具有良好的按比例调整特性，且实现灵活的波长信道中心和宽度指派。

根据一个实施例，提供一种设备，其包括：第一多个端口；第二多个端口；第一绕射光栅，其插入于所述第一多个端口与所述第二多个端口之间；和第一光束转向装置，其插入于所述第一多个端口与所述第二多个端口之间。所述第一多个端口中的每一端口经配置以接收具有两个或两个以上相应WDM分量的相应输入WDM信号。所述设备经配置而以多种方式将所述WDM分量从所述第一多个端口投送到所述第二多个端口，使得所述WDM分量中的每一者横穿所述第一绕射光栅和所述第一光束转向装置。所述第一绕射光栅经配置以使从所述第一多个端口接收的光在光谱上色散，且将所述光谱色散光导引到所述第一光束转向装置。所述第一光束转向装置可配置以使光束个别地转向，从而使所述设备能够将所述WDM分量中的任一者从所述第一多个端口中的所述相应端口投送到所述第二多个端口中的任一端口，所述光束对应于从所述第一绕射光栅接收的所述光谱色散光的不同波长频带。

在以上设备的一些实施例中，所述第一多个端口和所述第二多个端口共同地具有至少一个端口。

在以上设备中的任一者的一些实施例中，所述设备进一步包括光学循环器，所述光学循环器连接到所述共同端口中的第一者，且经配置以分离施加到所述第一共同端口的输出WDM信号与通过所述第一共同端口接收到的所述输入WDM信号。

在以上设备中的任一者的一些实施例中，所述设备具有折迭结构，所述折迭结构使WDM分量横穿所述第一绕射光栅四次。

在以上设备中的任一者的一些实施例中，所述折迭结构使所述WDM分量横穿所述第一光束转向装置两次。

在以上设备中的任一者的一些实施例中，所述设备进一步包括弯曲镜面，所述弯曲镜面经配置以在所述第一绕射光栅与所述第一光束转向装置之间导引光，使得所述WDM分量横穿所述镜面八次。

在以上设备中的任一者的一些实施例中，所述第一多个端口中的所述端口布置成二维阵列。

在以上设备中的任一者的一些实施例中，所述第二多个端口中的所述端口布置成二维阵列。

在以上设备中的任一者的一些实施例中，所述第一光束转向装置包括二维像素化MEMS镜面阵列。

在以上设备中的任一者的一些实施例中，所述阵列中的至少一个镜面经配置以绕两个不同轴线倾斜。