[实用新型]一种波长选择开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信系统和网络光波长交换器件领域，具体地涉及一种波长选择开关。

背景技术

波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)技术越来越广泛地被应用到光通信网络，其网络拓扑结构也变得更加复杂，对网络交叉节点上具有波长路由等智能化功能的器件和设备的需求变得越来越强，以实现业务的灵活调度和带宽的有效管理。但是之前的波分复用网络，其本质上还是一个点到点的线路组合，大多数的光层组网只能通过终端站实现的光线路系统构建。稍后出现的光分插复用器(Optical Add-drop Multiplexer，OADM)逐渐实现了从点到点组网向环网组件的演进。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(Internet Protocol)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。这种情况直到可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer，ROADM)的出现才得以改善。ROADM可以在一个节点上完成光通道的上下路，以及穿通光通道之间的波长级别的交叉调度。

目前，构建ROADM系统常见的有三种技术：波长阻断器(Wavelength Blocker，WB)，平面光波电路(Planar Lightwave Circuits，PLC)和波长选择开关(Wavelength Selective Switch，WSS)。其中WB结构简单，模块化程度好，预留升级端口时可支持灵活扩展升级功能，上下路波长较少时成本低，支持广播业务，具备通道功率均衡能力，但当上下路波长较多时，其成本较高，且不易过渡至光交叉连接设备(Optical Cross Connection，OXC)。PLC技术构建的ROADM具有节点内部插损小、上下路波长较多时成本低、便于升级等优点，但其模块化结构差，初期配置成本高，大容量交叉矩阵可靠性有待提高。WSS是近年来发展迅速的ROADM子系统技术，具有频带宽、色散低的特点，并且支持端口和波长的无关性，即任意端口都可以接口任意波长的光信号，同时支持更高的维度，即ROADM节点可以提供能多连接的方向数，基于WSS的ROADM逐渐成为高维度ROADM的首选技术。

目前已有多种技术可用于实现WSS，其中最主要和常见的有基于液晶(Liquid Crystal，LC)的WSS模块，基于硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)的WSS模块和基于微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)技术的WSS模块。LC技术相对简单，但要实现高维度的WSS，必须叠加多层液晶和棱镜，造成更大的串扰。LCOS技术能够精确控制各通道的相位和振幅，但插入损耗较大，而且各通道之间的串扰和带宽受限于最小像素的大小。相比于LCOS技术，基于MEMS技术的WSS引起了相当大的关注，因为其具有插入损耗低和串扰，更快的开关速度，更大的消光比等优点，更重要是其可以做到输入光的偏振无关。早期基于MEMS技术的WSS都是一维的，微镜面阵列都在同一方向内转动，结构相对简单。后来为了在更多维方向上实现通道的切换，微镜面阵列采用二维结构，也就说镜面的转动方向既可以平行于光栅的色散方向，也可以垂直于光栅的色散方向，虽然这种WSS实现了更多的输入输出端口，但引入了更多的问题，比如通道切换速度较慢，通道之间串扰较大，通道信号损耗不均衡，通带增益抖动较大等，且稳定性难以保证，很难适用于工业领域。

实用新型内容

鉴于上述情况，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便且稳定性高的波长选择开关。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种波长选择开关包括输入光纤端口和输出光纤端口、光纤准直器阵列、偏振控制单元、光束整形系统、色散单元、消色差处理单元和微型反射开关引擎；

所述输入光纤端口外接输入光纤，所述输出光纤端口外接输出光纤，所述输入光纤端口和所述输出光纤端口分别连接所述光纤准直器阵列，输入光束经所述输入光纤通过所述输入光纤端口输入所述光纤准直器阵列；

所述光纤准直器阵列包括输入光纤准直器和输出光纤准直器，输入光束经所述输入光纤准直器作用变成高斯光束，然后输入所述偏振控制单元；