[发明专利]具有集成的信道监测器的波长选择开关

说明书

一种光学装置，包括光学端口阵列，该光学端口阵列具有用于接收光束的第一光学输入端和第二光学输入端，和与开关功能相关的第一多个光学输出端，以及与信道监测功能相关的第二多个光学输出端。色散元件接收来自输入端的光束并且空间地将该光束分离成多个波长成分。聚焦元件聚焦波长成分。光路转换系统接收多个波长成分并且选择性地引导每一个至光学端口中的规定的一个。光电检测器每个与第二多个光学输出端中的一个光学输出端相连并且从那里接收波长成分。控制器使光路转换系统同时将每个波长成分引导至第二多个光学输出端的不同的一个光学输出端。

背景技术

光纤通信系统通常使用波分复用(WDM)，其是一种用于使用光纤以携带许多光谱分离的独立光学信道的技术。在波长范围内，该光学信道集中在分开的信道波长，其在密集波分复用WDM(WDM)系统中通常间隔开25、50、100或者200GHz。由光学信道携带的信息内容在有限的波段上传播，其通常比信道之间的间隔更窄。

光学信道监测越来越多地由光纤系统的电信运营商以及多业务运营商使用。随着光学网络上的通信量的增加，网络的监测和管理正变成越来越重要的问题。为了监测网络，必须确定和分析在网络中特定点处的复合信号的光谱特性。随后这一信息可被用来优化网络的性能。光学信道监测对于使用可重新配置并且可自我管理的光纤网络的现代光学网络是特别重要的。

例如，可重新配置的光分插复用器(ROADMs)和光交叉连接设备需要光学信道监测器，当波长信道沿着网络被传输时上述设备用来操作单独的波长信道。ROADM允许动态地并且可重新配置地选择波长信道，其将沿着网络在中间节点处被插入或者分支。在ROADM中，例如，光学信道监测器能够提供输入信道的库存以及输出信道的库存并且提供信道功率信息至可变光衰减器(VOA)控制电子设备，以使插入信道的功率能够用穿过信道进行补偿。

一种类型的光学信道监测器使用波长选择开关(WSS)，其是一种被配置为在每个波长信道基底上执行光交换的开关，并且通常能够在输入光纤处将任何波长信道切换至任何期望的输出光纤。因此，1XN WSS能够将沿着输入光纤传播的WDM输入信号的任何波长信道切换至耦接到WSS的N个输出光纤中的任何一个。

美国专利公开号2010/0046944显示了一种并入WSS中的光学信道监测器。这是通过使用在lxN WSS中可用的1x1开关的功能来实现。特别地，1x1开关的输出端与光电二极管端接。这样，能够测量任何单独的信道的功率。

尽管当光交换技术足够快时，使用1x1WSS以形成OCM是有用的，而当使用不具有相对快速的响应时间的开关时，这一技术是不适宜的。特别地，光交换时间、光电二极管建立时间以及被监测的信道数目确定了OCM回路速度，即监测每个信道一次所需要的时间。对于许多应用，OCM需要小于1秒并且理想地小于0.1秒的回路速度。因此，开关和光电二极管建立时间需要足够快以查询多个信道，其在数量上可以接近甚至超过100。为了实现0.2秒钟的回路速度，在光电二极管1毫秒的建立时间以及100个信道的情况下，光交换时间也必须是1毫秒。尽管对于某些技术例如数字微镜装置(DMD)这是可行的，但是对于其它技术例如液晶以及硅基液晶(LCoS)技术其是不实用的。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种光学装置。该光学装置包括光学端口阵列、色散元件、聚焦元件、光路转换系统、多个光电检测器以及控制器。该光学端口阵列具有用于接收光束的至少第一光学输入端和第二光学输入端，和与开关功能相关的至少第一多个光学输出端，以及与信道监测功能相关的第二多个光学输出端。色散元件从光学输入端接收光束并且将该光束空间地分离成多个波长成分。聚焦元件聚焦该多个波长成分。光路转换系统接收多个波长成分并且选择性地引导每个波长成分至规定的一个光学端口。多个光电检测器每个与第二多个光学输出端中的一个光学输出端相连并且从那里接收波长成分。控制器使光路转换系统同时将多个波长成分中的每个引导至第二多个光学输出端的不同的一个光学输出端。

附图说明

图1示出了包括集成信道监测器的波长选择开关(WSS)的一个示例的功能框图。